Мониторинг системы мероприятий по повышению продуктивности лесов (древесная продуктивность)

Система мероприятий по повышению продуктивности лесов проводится в течение всей жизни леса для увеличения запаса древостоя и биомассы в целом. Биомасса (органическое вещест­во) включает биомассу растений (фитомассу) и биомассу живот­ных (зоомассу).

Система мероприятий должна быть обеспечена материальны­ми, денежными и трудовыми ресурсами на всех этапах роста и развития древостоя. В этом случае мы можем рассчитывать на максимальный экономический эффект.

Для повышения древесной продуктивности (как основной) академик И.С. Мелехов предложил систему, включающую 4 на­правления:

I - рациональное использование лесов и борьба с потерями;

II - ускорение роста лесов путем воздействия на условия их произрастания;

III - ускорение восстановления и формирования древостоев;

IV — создание, обновление и улучшение состава древостоев путем введения быстрорастущих, высокопродуктивных, устойчи­вых древесных пород.

Каждое направление складывается из ряда различных меро­приятий и подходов. Эта система получила одобрение на V1 Ми­ровом лесном конгрессе.

Основой для всех направлений и конкретно для всех состав­ляющих путей повышения продуктивности леса является лесная типология. Продуктивность древостоя зависит от состава древес­ных пород и лесорастительных условий, т.е. типа леса. Чем больше лесоводственно-биологические свойства древесных по­род отвечают экологическим условиям, тем выше продуктив­ность древостоев. Поэтому при обосновании способов рубок и лесовостановления прежде всего определяют древесную породу, соответствующую данным условиям среды. Этому помогает кар­та типов лесов, которую составляют в процессе лесоустройства.

Еще в старину люди исходили из того, что «земли произво­дить не всякое могут. Ветлы растут по рекам, а ольхи по болотам илистым». Замечено, что от того, где дерево произрастает, зави­сят прочность древесины и возможности ее использования. На влажных землях быстро растет так называемая мяндовая сосна. Годичные кольца у нее на поперечном разрезе широкие, но дре­весина слабая, мягкая. На сухих песчаных почвах - кондовая или «рудовая» сосна с тонкими годичными слоями, темными, едва различными, но зато с твердой и долговечной древесиной.

Лесная типология позволяет увидеть природу леса, оценить ее и дать характеристику экологическим условиям. Только за счет правильного размещения древесных пород продуктивность I га лесных земель в виде ежегодного прироста древесины увеличи­вается вдвое.

Известно, что природа леса в общих чертах предопределяет способ рубки. Сосновым лесам более соответствуют сплошные лесосечные, буковым — выборочные, пихтовым (еловым) - посте­пенные рубки. Однако, учитывая типологию, можно уточнить и обосновать тот или иной способ рубки не только с лесоводствен- ной, но и с экономической точки зрения. Так, в кедровых лесах выборочные рубки по сравнению со сплошными лесосечными способствуют повышению комплесной продуктивности (получе­нию большого количества древесины, пушнины, орехов и других продуктов, усилению водоохранно - защитной роли леса).

Используя знания о типе леса в своей практической деятель­ности, лесовод, по существу, планирует все мероприятия в зави­симости от природы данного насаждения.

Знания по ведению хозяйства на зонально-типологической ос­нове позволяют видеть конечные результаты. Например, способ рубок определяется прежде всего методом возобновления глав­ной, соответствующей типу леса, древесной породы. Заготовлен­ный же I кг леса - это результат (продукт) способа рубок. В этом случае заготовка древесины превращается в самоцель, влияние способа рубок на повышение продуктивности леса прекращается, нарушается и связь способа рубок с типом леса.

Способ рубок хвойных пород в пределах типа (участка) леса определит систему лесовыращивания: либо вырубка будет возоб­новлена ценными породами естественным путем, либо необхо­димо создавать лесные культуры.

Многообразие способов рубок определяет и многообразие ме­тодов естественного возобновления в различных природных и экономических условиях. В некоторых странах (ФРГ, Швецария и др.) высказываются в пользу «натуралистического» лесово­дства, основанного на естественном возобновлении. Однако нельзя противопоставлять искусственное разведение леса естест­венному, так как и то, и другое должно соответствовать типу ле­са, времени и целям хозяйства.

Сокращения лесовозобновительного периода достигают при­менением таких способов и технологий рубок главного пользова­ния, которые наиболее соответствуют природе леса и конкрет­ным условиям среды. Например, в абсолютно куртинно разно­возрастных лесах на деле целесообразно практиковать сплошные рубки, при которых уничтожается молодое поколение леса.

Увеличение сроков возобновления вырубок резко снижает продуктивность леса. Период возобновления на некоторых лесо­секах растягивается на 10-15 лет и более, особенно при больших площадях после сплошных рубок, проводимых в летний период, когда активизируются процессы эрозии почв. Поэтому очень важно соблюдать правила рубок, где подробно изложены по зо­нам и типам леса особенности способов рубок. Технология лосо- сечных работ и лесозаготовительная техника должны обеспечи­вать сохранность благонадежного подроста, семенных групп, по­лос и куртин, а также повышение производительности труда не только в процессе лесозаготовок, но и при последующих опера­циях лесовыращивания.

Сохранение лесной подстилки. Лесная подстилка имеет боль­шое значение для естественного обсеменения вырубок и успеш­ного роста самосева. В равнинных условиях на подзолистых гли­нистых и суглинистых почвах общая площадь минерализации поверхности почвы не должна превышать 10% площади вырубки; на сухих песчаных почвах - 15%. По правилам степень минера­лизации не должна превышать 30%.

Сохранение лесных семян и подроста. Забота о продуктивно­сти лесов должна начинаться в лесоводстве с максимального ис­пользования урожая семян. Важно при разработке и отводе лесо­сек под рубки главного пользования, особенно под сплошные рубки, учитывать время наступления семенного года. Семена в год обильного их урожая, как правило, высокого качества и вы­сокой всхожести. Они образуют много крепких здоровых всхо­дов, которые интенсивно растут, выдерживают в большей степе­ни конкуренцию травянистой растительности. В неурожайные годы качество семян и всходов значительно ниже. Всходы и са­мосев обладают меньшей энергией роста и противостояния траве.

Здесь же следует сказать об отборе лучших форм и климати- пов, их размножении, широкомо внедрении в лесокультурную практику посадочного материала от местных плюсовых деревьев. Это обеспечит повышение продуктивности в 1,5-2 раза.

При создании лесных культур решающую роль играют также правильное размещение и смешение деревьев в рядах и междуря- диях, густота культур, направление рядов и обязательные уходы за главной породой.

В тех случаях, когда количество нежизнеспособного подроста недостаточно для образования леса, следует проводить посев се­мян или подсадку сеянцев и саженцев из питомника.

Смена пород. Как известно состав меняется путем естествен­ной смены пород. Это происходит под действием экологических, антропогенных (сплошные рубки), а также лесных пожаров. В лесном хозяйстве смена пород в большинстве случаев нежела­тельна, особенно когда сосновый или еловый древостой сменя­ются на березовый или осиновые. Но следует учесть такую осо­бенность, что там, где сосна восстанавливается несколько поко­лений, на одном и том же месте все пути повышения продуктив­ности становятся малоэффективными по причине изменений в почве. В результате деревья чаще других повреждаются корневой губкой, смоляным раком и другими болезнями. Они заболевают вместе с условиями среды, всей экосистемой. Можно считать са­мым эффективным способом лечения здесь смену пород. Напри­мер, лиственные породы, сменяя ель, улучшают условия среды, уменьшают кислотность почвы. Появившиеся затем коренные породы формируют древостой высокий продуктивности.

Однако не всегда смена пород приводит к повышению про­дуктивности. Например, на севере ель поселяется под пологом сосны в лишайниковых борах, а в центральных районах (в том числе и в Марийской республике) - на свежих почвах. Здесь она сменяет сосну, но такая смена в хозяйственном отношения невы­годна, так как ель на бедных песчаных почвах не может образо­вывать высокопродуктивных древостоев. В таких случаях прово­дят комплекс мероприятий, препятствующих смене. В северных районах такой смене препятствуют лесные пожары.

Борьба со сменой пород оправдывается и в тех случаях, когда вместо коренной породы слабой продуктивности вводят новые сорта или гибриды этой породы, способные образовывать высо­копродуктивный лес.Большую помощь в этом окажет клеточная инженерия. В пробирках с питательной средой из различных час­тичек растений выращиваются взрослые экземпляры, однако они не подвержены тем болезням, которыми страдают материнские растения.

Рубки ухода за лесом. В недалеком прошлом среди лесоводов европейских стран господствовал лозунг «Рано, умеренно, час­то», т.е. обосновывалась необходимость проведения ранних и частых рубок ухода со слабой интенсивностью выборки в каж­дый прием. В настоящее время преобладает противоположной тезис - более редкие приходы в лес с интенсивной выборкой. Этот принцип оправдывается биологически и экономически в определенных типах леса в условиях севера и центральных рай­онов. Но при формировании сосновых и дубовых лесов ранние уходы обязательны.

Новым принципом проведения рубок ухода они включаются в комплексные рубки, включающие проведение рубок главного и промежуточного пользования.

Концентрация лесохозяйственных мероприятий. В связи с не­обходимостью ведения всех видов рубок главных и других меро­приятий по группам типов леса появилась возможность мелкие выделы, принадлежащие к одной типологической группе, в пре­делах квартала леса объединять в крупные участки. Укрупнение участков на основе общности лесорастительных условий и целе­вой древесной породы позволяет организовать территорию и эф­фективно использовать машины и механизмы. Появилась новая система ведения хозяйства - поквартальная. На основе почвенной карты выделяют укрупненные типологические участки, где осу­ществляют дифференциацию лесохозяйственных, лесокультур- ных, мелиоративных и других мероприятий, направленных на рациональное размещение древесных пород и древостоев, полу­чение желаемого состава лесов и достижение конечных результа­тов лесовыращивания.

Рациональное использование лесов и борьба с потерями древе­сины. Начиная с 50-х годов XIX в. возрос интерес к использова­нию всей биомассы леса. В широких масштабах применяют раз­нообразные продукты леса, получаемые как из древесины, так и из кустарниковых, травянистых растений. Все полнее исполъзу- ются отходы лесозаготовок - ветки, сучья, корни, хвоя. Из них изготовляют технологическую щепу, необходимую для целлю­лозно-бумажной промышленности.

Лесохозяйственное производство должно быть организовано таким образом, чтобы не допускать потерь древесины в процессе лесозаготовок, перевозки и переработки. Поэтому полное исполь­зование мягколиственнои древесины позволяет повысить продук­тивность лесов.

Защита леса от пожаров, вредителей и болезней позволяет сохранить значительную массу древесины от гибели, увеличить прирост леса. Не меньшую опасность представляют пожары, уничтожающие ежегодно тысячи гектар леса. Охрана лесов от пожаров, их предотвращение и быстрая ликвидация возникаю­щих очагов позволят сберечь огромное количество ценной древе­сины. При рациональном ведении лесного хозяйства не допуска­ются ветровалы, буре- и снеголомы, наносящие ущерб лесному хозяйству.

Мелиорация. Значительные площади Гослесфонда России рас­положены в зонах избыточного увлажнения. Лес растет здесь плохо из-за избытка застойной влаги, не пропускающей воздуха в почву, что нарушает питание деревьев. Таких площадей насчиты­вается много млн. га. Их продуктивность повышают с помощью лесоосушения, или осушительной мелиорации. Осушение низко­продуктивных черноольховых, еловых, березовых и сосновых низкополнотных насаждений на заболоченных землях увеличива­ет в несколько раз их продуктивность. Однако нельзя забывать об осторожности и строго научном подходе.

Освобождение верхних горизонтов почвы от гравитационной воды коренным образом улучшает водно-воздушный режим почв. Повышается их плодородие, улучшаются условия местопроизра­стания. В среднем бонитет повышается на 2-4 класса, прирост

3 /

древесины увеличивается с 0,5-1,5 до 3-5 м /га, а в лучших усло­виях - до 8-10 м 7га в год.

Эффективность осушения зависит от типа леса, растительных условий, типа болота, видового состава и возраста произрастаю­щих в данных условиях насаждений.

Мелиорация существенно влияет и на ход естественного во­зобновления под пологом древостоев. Под пологом осушенных травяно-сфагновых и осоково-сфагновых ельников количество елового подроста увеличивается от 1-3 до 5-6 тыс. шт./га, улуч­шается также его качество. Если до осушения количество небла­гонадежного подроста составляло 50%, то после осушения его на­считывалось только 10-20%. Прирост по высоте елового подроста после осушения увеличивается в 2 раза с 3-5 до 6-8 см в год.

В результате осушительной мелиорации улучшаются условия лесоэксплуатации и повышается продуктивность лесных лугов. Улучшается ветроустойчивость насаждений, их защитная, сани­тарно-гигиеническая и эстетическая роль. Наибольшую эффек­тивность в повышении продуктивности лесов дает мелиорация в комплексе с другими мероприятиями: созданием на осушенных землях лесных культур из более ценных и быстрорастущих по­род, рубками ухода, известкованием почв, применением мине­ральных удобрений.

Удобрения. Повысить плодородие лесных почв, особенно наи­более бедных органическими веществами песчаных и супесча­ных, можно посевом сидеральных культур на лесокультурных площадях или введением их под полог существующих насажде­ний. Наибольшее применение получила культура люпина много­летнего. Внесение минеральных удобрений в оптимальных дозах с учетом конкретных условий дает положительный эффект на всех этапах выращивания леса.

В сухих типах леса на слабодерновых подзолистых почвах применение азотных удобрений (180-200 кг/га) увеличивает при­рост сосновых молодняков по высоте и диаметру на 30-40% по сравнению с приростом на контроле. При сочетании подкормки молодняков с рубками ухода эффективность обоих мероприятий возрастает значительно. Для лесов разного видового состава при­спевающих и спелых древостоев наиболее эффективным в биоло­гическом и экономическом отношении является применение азотных удобрений в дозах 90-200 кг/га. При этом улучшаются не только азотное питание растений, но и в целом биохимические свойства почв.

На подзолистых почвах под действием минеральных удобре­ний повышается содержание подвижных соединений фосфора, азота и калия. Это положительно сказывается на питании, усили­вает рост деревьев. Так, одноразовое внесение азотных удобре­ний в средневозрастные и приспевающие сосновые насаждения уже на 2-3-й год повышает текущий прирост стволовой древеси­ны на 2-3 м³/га.

Известкование кислых почв резко повышает их плодородие - увеличивает содержание кальция, азота, фосфора. Реакция почвы изменяется с сильнокислой на слабокислую. Гипсование произ­водят на солонцеватых почвах для улучшения их лесораститель- ных свойств и устранения поглощенного натрия.

Повышение устойчивости и продуктивности рекреационных лесов. Лесная рекреация (восстановление сил человека в лесных зонах) приобрела форму лесопользования и стала видом пользо­вания. В России более 20 млн. га площадей было предназначено для отдыха трудящихся - зеленые зоны городов и населенных пунктов, курортные леса, пригородные и национальные парки. Эту площадь предполагалось увеличить в 1,5 раза, поскольку резко возрасло стремление людей к тесному и активному обще­нию с природой.

Массовая посещаемость лесов и свободный характер их поль­зования нарушают все компоненты лесного биогеоценоза - от почвы до самых верхних ярусов. Искусственное уплотнение поч­вы, разрушение лесной подстилки, вытаптывание травяного по­крова, повреждение подлеска и подроста ведут к изменению вод­но-воздушного и температурного режимов почвы, вызывают из­менения и дегрессию насаждений. Максимальная рекреационная нагрузка на лес не должна превышать предельной рекреацион­ной емкости лесной территории.

Повышение продуктивности и устойчивости рекреационных лесов - это, прежде всего, их сохранение, поддержание в том ес­тественном виде, который отвечает условиям среды его сущест­вования.

Система мероприятий, проводимых в рекреационных лесах, включает:

• выделение рекреационных лесов с отнесением их в катего­рию зеленых зон независимо от группы лесов;

• закрепление лесов зеленой зоны за определенными рай­онами города и их долевое участие в благоустройстве;

• лесохозяйственные мероприятия, создание ландшафтной архитектуры, проведение ландшафтных рубок, внесение удобре­ний в лесные почвы, очистку от захламленности, реконструкцию малоценных насаждений с введением декоративных и устойчи­вых пород;

• совершенствование охраны лесов от пожаров;

• оптимизацию, устройство дорожно-тропиночной сети;

• установку малых архитектурных форм и другое.

Эти мероприятия позволяют сохранить и повысить устойчи­вость рекреационных лесов и одновременно использовать их для отдыха населения.

Вопросы для самоконтроля

1. Что понимается под организацией мониторинга управления лесными ресурсами?

2. Перечислите основные виды продуктивности и дайте крат­кую их характеристику.

3. Что лежит в основе системы мероприятий мониторинга по повышению продуктивности лесов?

4. Какие задачи решаются с помощью мониторинга повыше­ния продуктивности лесов на зонально-типологической основе?

5. Каковы современные тенденции в управлении мониторин­гом повышения продуктивности лесов?