2.1.2. Организационно-технические элементы сплошных рубок

Каждому методу рубок свойственен перечень организационно-технических показателей для сохранения природной среды и реализации проекта рубки в натуре.

При сплошных полосных рубках обосновываются такие организационно-технические элементы:

1. Ширина лесосеки или площадь,

2. Длина лесосеки,

3. Число зарубов,

4. Направление рубки,

5. Направление лесосеки,

6. Срок примыкания лесосек,

7. Способ примыкания лесосек,

8. Технология лесосечных работ, включающая способ очистки лесосеки,

9. Мероприятия по лесовозобновлению.

Ширина лесосеки устанавливается в месте максимального удаления длинных её сторон с учетом, например, дальности разлета семян от стен леса. В Архангельской области А.А.Молчанов (1964) установил большую летучесть семян березы, а из хвойных - ели (табл. 2). Поэтому от одной стены леса достаточно для возобновления налетает семян березы на расстояние 150-200 м, ели - на 50-70, сосны - на 40-50 и лиственницы — на 20-40 м.

Таблица 2. - Процентное распределение семян на вырубках

в зависимости от расстояния до стены леса по отношению

к выпавшим в ее пределах (по А.А.Молчанову, 1964)

Порода	Расстояние от стены леса, м
	0	12,5	25	50	75	100	125	150	175	200
Сосна	100	50,0	36,0	19,0	9,0	2,7	1,6	0,8	0,5	0.1
Ель	100	58,0	42.2	15,3	9,3	4,7	1,9	1,1	0,8	0,4
Лиственница	100	69,1	28,1	12,1	6,1	2,6	0,8	0,1	-	-
Береза	100	95	85	79	74	68	61	54	50	43

Для дуба благоприятны вырубки шириной 45-50 м. На них накап­ливается в первое десятилетие больше самосева дуба, чем на широких (100-300 м) или на узких вырубках, так как в распространении желудей участвует не ветер, а животные и главным образом сойка. На широких вырубках усиливается отпад самосева дуба от заморозков и засухи.

Ширина лесосеки обосновывается и степенью изменения водного режим на вырубке. Так, по исследованиям А.А.Молчанова (1967), - для сохранения водного баланса водосборного бассейна в центральных районах Европейской части страны ширина лесосеки не должна превы­шать 50 м. Такие узколесосечные рубки в левобережных дубовых лесах Украины увеличивают глубину промачивания грунтов в 1,4-1,5 раза.

Ширина лесосеки иногда устанавливается в зависимости от того, будут ли на вырубке созданы лесные культуры или нет. Так, в расчете на лесные культуры дуба Е.И.Енькова (1976) рекомендует в любом древостое принимать ширину лесосеки не более 50 м.

В действующих правилах рубок ширина лесосеки 50-100 м принята при семенном возобновлении дуба, а при порослевом - 100-200 м. В хвойных древостоях она колеблется от 50 м в степной и лесостепной зоне до 500 м в таежных лесах III группы и площади лесосеки до 50 га. Как верно заметил И.С.Мелехов, что лесное хозяйство идет на большие уступки лесозаготовитель­ным организациям, выходя порой далеко за рамки элементарных лесоводственных положений.

Длина лесосеки обычно ограничивается протя­жением квартальной просеки того же направления, иногда принима­ется короче её.

Число зарубов, т.е. лесосек одного года в квар­тале, допускается на I км от 2-х при ширине лесосеки 151-250 м до 4-х при ширине 50 м и уже. Такое разрешение направлено на рациональное использование средств для ремонта дорог в одном месте. Ширина кулисы эксплуатационного фонда должна быть крат­ной ширине лесосек.

Важным организационно-техническим элементом является направление рубки, т.е. направление, в котором лесосеки примыкают одна к другой. Как правило, направление рубки выбирается для смягчения действия неблагоприятных факторов (вет­ра, солнечной радиации, водного потока) и навстречу одному из них. Ветер не только меньше разрушает новую стену леса, но способствует налету семян на вырубку. При исключительной необходи­мости сплошной рубки в прилегающих лесах к дорогам, к нелесным землям опушка вырубается в последнюю очередь. На склонах рубка начинается сверху, чтобы падающие деревья не повреждали молод­няк на примыкающей вырубке.

С направлением рубки обычно взаимосвязан другой элемент - направление лесосеки, как расположение длинной стороны лесосеки по отношению к сторонам света. Оно перпендику­лярно направлению рубки. В равнинных лесах тайги вырубки, направ­ленные с севера на юг, получают больше тепла, необходимого для про­растания семян и повышения испарения избыточной влаги. В области сухого лесоводства лесосеки могут быть направлены с востока на запад для создания большей тени на вырубках или с юго-запада на северо-восток перпендикулярно юго-восточ­ным суховеям.

Срок примыкания лесосек - это интервал времени, через который вырубают древостой на прилегающей к вырубке лесосеке, не включая год рубки. В.Г.Нестеров (1954) связывал срок примыкания с периодичностью семенных лет и считал в мелколиствен­ных древостоях при ежегодном обильном плодоношении сокращать его до 1 года. Если исключить последнее условие из определения срока примыкания, то в таких лесах можно, например, назначить рубку в одной лесосеке в 2010 г., а в смежной - в 2011. Тогда лесозагото­витель провел бы рубку в осенний период на первой и сразу (при досрочной рубке) или с января 2011 г. приступил к разработке вто­рой лесосеки. При этом стена леса, как источник семян, не выполни­ла бы своей роли. Поэтому обязательно год рубки надо исключать при нарезке лесосек и разницу в годах рубок смежных лесосек принимать на год больше срока примыкания.

Существует "золотое правило лесоводства", согласно которому очередная лесосека назначается в рубку после того, как будет обеспечено лесовозобновление на предыдущей. При искусственном или комбиниро­ванном лесовозобновлении должно пройти 6-10 лет, пока лесные куль­туры 1-го и 2-го классов качества не будут переведены в покрытые лесом земли согласно OCT.

С современных природоохранных позиций "золотое правило" должно быть дополнено началом проявления средообразующих функций леса.

По исследованиям Г.Т.Беленко, А.А.Молчанова, А.В.Побединского можно считать, что водорегулирующие свойства леса на склонах восстанавливаются в 15-20-летних молодняках сомкнутостью полога 0,4-0,5 и выше, а в равнинных условиях при последующем лесовозобновлении - через 10-15 лет после рубки и еще раньше - при сохранении требуемой густоты подроста. Значит в водоохранных лесах можно закладывать новую лесосеку в стене леса после того, как на примыкающей вырубке образовался сомкнутый молодняк, т.е. через 10-20 лет (pис. 2). Если при рубке был сохранен подрост, то срок примыкания сокращается до 5-10 лет по результатам перевода вырубки в хозяйственно-ценные молодняки.

Высокий срок примыкания (20-25 лет) предложил соблюдать Е.С.Мурахтанов (1972) в липняках. А чтобы и вырубки были источни­ком нектара, рекомендует на них оставлять деревья преимущественно семенного происхождения в возрасте нектарной спелости (75-85 лет).

На потенциально заболачиваемых после рубки почвах надо ждать их разболачивания под воздействием нового поколения леса в любой народно-хозяйственной группе. По данным А.Л. Кощеева активный процесс разболачивания начинается через 15-25 лет, и это время следует принимать за срок примыкания лесосек. Тогда аналогично осушителям, прокладываемым через 80-120 м, долгомошная, хвощево-сфагновая, сфагновая или тростниковая вырубка будет дренироваться с одной стороны стеной спелого леса, с другой - 15-25-летним древостоем. Отсюда срок примыкания будит составлять не менее 15 лет при ширине лесосеки 120 м или 7-10 лет - 50 м. Если намечаются лесоосушительные работы, то для эффективного проведения этого мероприятия даже в лесах I группы следует назначать участковый способ рубки без ограничения площади лесосеки.

При выборе альтернативных значений взаимно связанных элементов - срока повторяемости и ширины лесосеки надо принимать во внимание еще размер отпада в стене леса на единицу площади вырубки. Например, в ельнике черничном свежем подзоны смешанных лесов при 4-6-летнем сроке примыкания отпад составляет в среднем 10 м³ в расчете на 1 га лесосеки узколесосечной рубки и 7 м³ после широколесосечной. Все эти факты позволяют сделать вывод, что более рациональным является проведение сплошной рубки с длительном сроком примыкания лесосеками большей ширины, чем мелкими лесосеками с коротким сроком примыкания.

Наиболее часто в отечественном лесоводстве практиковался срок примыкания в 5-10 лет. В последние десятилетия Правилами рубок устанавливались символичные сроки.

В соответствии с ОСТ способ примыкания –«последовательность размещения лесосек разных лет рубки в квартале или участке леса.» Непосредственное примыкание лесосек – «примыкание лесосек, при котором очередная лесосека размещается рядом с предыдущей.» При чересполосном примыкании «очередная лесосека размещается через полосу леса шириной, равной ширине лесосеки.» Кулисное примыкание - это такое «примыкание лесосек, при котором очередная лесосека размешается через полосу леса шириной, равной многократной ширине лесосеки».

При шахматном примыкании, лесосеки примыкают в углах, как одноцветные клетки шахматной доски. М.Е.Ткаченко рекомендовал применять его при концентрированных рубках. При уменьшении клетки до 5 га ослабляется действие ветра на древостой (Гуман,1931).

Широко используемый в конце ХХ в. чересполосный способ примыкания усиливал ветровал, размножение вредителей и допускается лишь в пойменных лесах. Почти повсеместно практикуется непосредственное примыкание лесосек. Нельзя путать кулисное при­мыкание с непосредственным в 2-3 заруба. При кулисном примыкании все лесосеки разрабатываются в разные годы (рис. ).

Весьма ответственными организационно-техническими элементами являются технология лесосечных работ и, наконец, мероприятия по лесовозобновлению, хотя и указанные показателя частично решают за­дачу возобновления главных пород. Мероприятия по лесовозобновлению включают и сезон рубки, который рассматривается иногда самостоя­тельным элементом.

Нанесение границ лесосек в соответствии с параметрами вышеприведенных элементов на планшет или план лесонасаждений с указа­нием года рубки называется нарезкой лесосек.

При участковой сплошной рубке границы тщательно уточняются в натуре.

Минимальная площадь участкового вида рубки в лесах I группы должка быть 3 га, что обеспечит возможность эффективного применения механизации на лесосечных и лесовосстановительных работах (Побединский, 1976). Для ее дости­жения включают в лесосеку и приспевающие насаждения той же группы типов леса или одного типа лесорастительных условий. Максимальная площадь лесосеки по опыту европейских стран не должна превышать 5 га.

Во II группе лесов площадь лесосеки можно увеличить до 10 га, но для сохранения водоохранных свойств леса нельзя допускать, чтобы в водосборе нелесные, не покрытые лесом земли и молодняки I класса возраста превышали в сумме 50% его площади. На­ставлением по отводу и таксации лесосек (1993) таксационные выделы отводят в рубку полностью, если площадь их не превышает пре­дельные размеры лесосек, установленные Правилами рубок.

Площадь лесосеки сплошной участковый рубки может быть ограничена и задачами лесовозобновления. Так, на вырубку площадью более 4 га животные заносят от стен леса столько желудей, что их достаточно остается для надежного возобновления дуба.

Для уменьшения распада стен леса нельзя допускать между вы­рубками и другими участками без взрослого древостоя полосы леса уже 100 м. В однородных лесорастительных условиях неустойчивые к ветру древостои выше 20 м следует включать в лесосеку участковой рубки.

Таким образом, для сохранения водоохранно-защитных функций леса, устойчивости древостоев и для возобновления главных пород сплошные участковые рубки должны регулироваться следующими организационно-техническими элементами: 1) площадь лесосеки, 2) число зарубов, 3) минимальное расстояние между лесосекой и участками без взрослого древостоя, 4) направление рубки, 5) конфигурация лесосеки, 6) срок примыкания, 7) технология лесосечных работ, 8) мероприятия по лесовозобновлению. О последних элементах будет сказано особо.

2.1.3. Технологии лесосечных работ с сохранением подроста.

Из ''Лесоведения'' известно, что с созреванием одновозрастного древостоя наступает качественное изменение характера отпада де­ревьев при естественном изреживании, после чего создаются благо­приятные условия для появления нового поколения леса, и насаждение вступает в стадию предварительного возобновления. Сплошные рубки надо проводить не раньше наступления этой стадии (для хвойных и дуба после 90-100 лет). Сохранение подроста с его оправкой после рубки признано главной мерой содействия естественному лесовозобновлению.

Считают, что за счет сохранения подроста при главных рубках можно обеспечить возобновление хозяйственно ценных пород в Сибири на 70% площади, в европейской ceверной и cpeдней тайге на – 60%, в подзоне южной тайги – на 50% и в смешанных лесах – на 40% площади главных рубок. Даже в лесостепи на 25-50% лесосек будет ориентироваться на сохранение подроста хвойных пород, дуба, ясеня, липы..

Фактически, например, в Архангельской обл. сплошные рубки с сохранением подроста составили в 80-е годы 50-60% площади годичной лесосеки, а лесные культуры создавали на 20-25%, что яв­ляется оптимальным для таёжных условий. Но с появлением агрегатных многооперационных машин подрост стали сохранять меньше. В Смоленской обл. (подзона смешанных лесов) подрост сохранен в 1990 г. на 15%.

На производстве часто возникает вопрос - при какой густоте подроста его надо сохранять при сплошной рубке? Корифей лесоводства - М.Е.Ткаченко [ ] указывал, что для возобновления елового древостоя достаточно несколько сотен особей подроста, т.е. на­дёжный (световой) подрост надо сохранять при любой его густоте. Но, если это связано с изменением технологии лесосечных работ (а при переходе на иную технологию может снизиться из-за отсутствия навыков производительность труда), то на это стоит идти лишь на той части лесосеки, где густота надёжного и половина числа сомни­тельного подроста будет иметь в сумме свыше 1 тыс. экземпляров на 1 га при встречаемости более 30%. При доминировании на лесосеке I-II группы лесов ненадёжных (теневых) и сомнительных особей подроста он используется как объ­ект лесовыращивания путем прове­дения постепенных рубок.

Второй вопрос - о необходимости сохранения елового подроста на бедных почтах, где производительность сосны выше на класс бонитета. Поскольку подрост превосходит по высоте последующее возобновление сосны, то он компенсирует разницу в бонитетах. Но и при этом в местах его отсутствия или уничтожения следует обеспечить возобновление сосны.

Для сохранения подроста выделяется среди лесосеки даже от­дельный участок с достаточным числом перспективного подроста, если его площадь превышает 1 га. В соответствии с Инструкцией по сохранению подроста вычерчивается абрис лесосеки и участка в ней с под­ростом. Если его густота по глазомерной оценке оказалась менее 8 тыс, то подрост учитывается по густоте на площадках по 10 м²,закладываемых через одинаковое расстояние. Учетные площадки закрепляются колыш­ками для повторного учета в случае разногласия с лесозаготовителя­ми. На участках до 10 га закладывается 50 учетных площадок, на лесосеках свыше 10 га - 100 площадок. При несо­гласии лесозаготовителя с размером площади, на которой надо сохра­нить подрост, или с густотой производится повторный перечет тем же способом, результаты оформляются актом и считаются окончательными для записи в лесорубочный билет. К нему прилагается чертеж о местами сохранения подроста, оставления обсеменителей и с выде­ленным неэксплуатационным фондом внутри лесосеки.

Лесозаготовитель составляет технологическую карту, в которой как минимум указывается технология (направление валки деревьев, способ трелевки и т.д.) и сроки проведения лесосечных работ , способ очистки от порубочных остатков, схема размещения лесовозных дорог, усов, волоков, лесопогрузочных площадок (верх­них складов), стоянок механизмов и объектов обслуживания рабочих, площадь сохранения подроста и процент его сохранности. Для большей сохранности подроста рубку следует приурочивать к снежному покрову. Зимние заготовки ведутся преимущественно в удаленных кварталах или на лесосеках с избыточно увлажненными почвами, где создавать лесные культуры сложно. В зависимости от сезона, лесосечных машин и кру­тизны склона должно быть сохранено не менее 65-70% общего количества подроста, расположенного на 75% площади пасек при валке деревьев бензопилой и не менее 60% - при работе агрегатных машин.

При освидетельствовании лесосек склады (погрузочные площадки), дороги, служебные места исключаются из площади с сохраненным под­ростом. Не учитывается и поврежденный подрост. Остальной подрост учитывает­ся тем же способом, что и при отводе лесосек, и составляется акт, в котором указывается количество и процент сохранности подроста, общая характеристика его состояния и размещения по площади, оценка ожидаемого возобновления главных пород и необходимость посадки или посева леса.

Еще в 30-х годах ХХ в. была установлена возможность сохранения подроста при тракторной трелевке хлыстов за вершины. В 50-х годах

А.В.Побединский доказал, что наибольшее его количество остается при ширине пасеки, равной полуторной высоте древостоя. В 1960 г. была разработана костромская технология с применением склизового или подкладочного дерева, сохраняющая в основном мелкий подрост (Тихонов, Зябченко, 1990).

Более совершенной, чем костромская, оказалась удмуртская технология лесосечных работ, предложенная Г.П.Тимофеевым (1961). Чтобы уменьшить гибель подроста от крон как при падении дерева, так и при формировании воза, ширина пасек была принята равной вы­соте древостоя. При такой узкой пасеке основная часть крон падает на волок, который имеет ширину 4-5 м. Волока готовят заранее (хотя бы два смежных) или одновременно с разработкой межволочной по­лосы - в развал. В зависимости от расстояния до волоков и разме­щения подроста вальщик сам решает, на какой волок валить деревья из середины пасеки. Так как фактически на один волок разрабатыва­ется узкая полоса леса, то этот способ еще называется методом уз­ких лент (рис. 4).

Более частая сеть волоков позволяет валить деревья под ост­рым углом, что приводит к меньшему развороту стволов при формиро­вании воза трактора и благоприятно сказывается на сохранении под­роста. Благодаря этой технологии в Удмуртии была приостановлена нежелательная смена лесов, и на 1.01.73 г. площадь хвойных древостоев возросла по сравнению с 1.01.66 г. на 65,9 тыс. га.

Первоначальное предложение Г.П.Тимофеева в 1961 г. по частич­ной обрубке сучьев, которые могли повредить подрост, не было при­нято, и деревья трелевали за вершины с кроной. Уничтожение под­роста усиливалось и за счет большой площади волоков, поэтому в це­лом на лесосеке его сохранялось не более 65%, а в межволочном пространстве до 75%.

Многими лесоводами трелевка деревьев с кронами была признана нежелательной, потому что кроной повреждается и уничтожается много подроста, уменьшается нагрузка на рейс трактора, углубляется на волоке колея, вырубка все равно захламляется обломившимися сучьями и уничтоженным подростом. Поэто­му лучшей в лесоводственном отношении оставалась довоенная техно­логия с хлыстовой трелевкой за вершины.

Трелевка хлыстов за вершины широко применялась в Архангельской обл., где волока на избыточно увлаженных почвах укрепляли сучьями. Ширина пасек соответствовала двойной высоте древостоя и более. Ра­ботники Ерцевского лесхоза с 1965 г. уменьшили для большего сохра­нения подроста ширину пасеки до 35-40 м (близко к полуторной высо­те спелых древостоев). Поэтому эту технологию они назвали узкопасечным способом разработки лесосек (Якубюк, Харламов, 1968).

Лесоводы Ерцевского лесхоза, вероятно зная технологию посте­пенных рубок по методу ЛТА, предложили пасеку разрабатывать также узкими лентами шириной 6,5-8,0 м. Это еще более повысило сохран­ность подроста (до 75%). В густом лесу древостой вырубается на па­секе за пять заходов: вначале разрабатывается средняя полоса под волок, затем ближайшая к волоку лента и т.д. В редком лесу пасека разрабатывается обычно в три захода: 8-метрозая лента с волоком посредине и две полупасеки (рис.5).

Сучья обрубают на месте падения дерева ("у пня") и сразу же их большую часть укладывают на проезжую часть волока. Образующийся настил из сучьев улучшает эксплуатационные условия трактора, экономятся средства, предназначенные на очистку лесосеки. Благодаря этой технологии в Ерцевском лесхозе при концентрированной рубке под­рост, где он был, сохранялся. За период 1963-1965 гг. эта площадь составила 11,6 тыс. га. или 82% от всей площади вырубок. Хлыстовую трелевку за вершины с иным порядком разработки па­сек применяли скородумовские, тагильские, карельские лесозаготовители.

Удмуртскую технологию надо применять при использовании хвои и сучьев для выработки хвойно-витаминной муки, пасты, веточного корма, древесных плит и т.п., а также в пожароопасных участках и в зимний период при глубоком снежном покрове с обрезкой сучьев на погрузочной площадке сучкорезной машиной. Нереализуемые остатки тут же сжигаются при строгом соблюдении правил пожарной безопас­ности. В остальных случаях при тракторной трелевке, особенно на избыточно увлажненных почвах, необходимо применять хлыстовую тре­левку за вершины при ширине пасек, равной полуторной высоте древостоя, с одновременной укладкой сучьев на волок, т.е. архангельскую технологию.

На склонах имеет преимущество разработка лесосеки способом односторонней пасеки. Сущность её заключается в том, что на волок, прокладываемый по горизонтали, производится повал деревьев только с одной стороны - верхней 10-15-метровой полосы. Тогда комли на раскатываются по склону, а ударяются в стволы нижней пока не срубленной полосы леса. Так что, вся ширина пасеки с 5-метровые волоком соста­вляет 15-20 м. Иногда её увеличивают до высоты древостоя.

Валочно-пакетирующие машины ЛП-19, ЛП-19В, ЛВ-184 позволяют сохранить в межволочном пространстве 70-90% подроста. Но производительность агре­гатной машины снижается на 20-25% за счет необходимого подъема де­рева для переноса его над подростом, и лесозаготовители обычно на это не идут. Да и сохраненный при валке подрост часто уничтожается при трелевке леса. Имеется возможность сохранить на лесосеке до 60% подроста, если укладывать деревья в расчете на трелевку хлыстов деревьев за вершины по каждому второму следу ЛП-19 (рис. 6). Как видно, и в этой технологии (Обыденников, 1980) эффект получается за счет тре­левки за вершины и укладки сучьев на волок для улучшения проходимости трелевочных машин.

В зимний период, а летом на дренированных почвах, сохраняется подрост по финской технологии с шириной пасек также около 15 м, но с сортиментной вывозкой. Вначале по волоку проходит валочно-сучкорезно-раскряжевочная машина (харвестер). Головка манипулятора спиливает дерево и при выносе его перед машиной обрезает сучья и раскряжевывает на сортименты одинаковой длины. Сучья оказываются на пути машины, а сортименты лежат с краю волока. Их подбирает сортиментовоз (форвардер) захватывающим устройством (фискарсом) и гру­зит в собственный кузов для вывозки на верхний склад или сразу во двор потребителя. Обе машины на резиновых колесах прорезают летом избыточно увлажненную почву, оставляя глубокие колеи. Весьма то­лстые деревья валит, paскряжевывает и окучивает один лесоруб.

Для уменьшения гибели подроста рационально на уз­ких лесосеках применять параллельную сеть пасечных волоков, на ши­роких лесосеках и при участковых рубках площадью 3-5 га – иметь один диагональный магистральный волок, а при большей площади – два или четыре (рис.7).

После окончания лесосечных работ или таяния снега проводят оправку подроста: он освобождается от порубочных остатков, обнаженные корни засыпают, наклонные стволики восстанавливают в вертикальное положение путем насыпки лопатой холмика, поврежденный подрост твердолиственных пород ''сажают на пень''. Приземленные сучья оставляют на перегнивание, ибо сжигание их допустимо лишь при удалении более 5 м от подроста.