5. Рубки спелых и перестойных насаждений

5.1 Выборочные рубки.

Выборочные рубки являются самым древним способом лесопользования. Еще первобытный человек для различных потребностей выбирал из насаждений и рубил отдельные деревья. Выборочные рубки развивались, усложнялись, и совершенствовались на протяжении всех периодов развития человечества, но долгое время они были продиктованы не столько лесоводственными, сколько хозяйственными соображениями.

В период становления лесоводственной науки в России такие рубки, при которых вырубались деревья определенных пород, чаще ценных, и установленной толщины, назвали подневольно-выборочными. Если при выборочной рубке отыскивали только стволы, дающие особо редкие и ценные сортименты, такие, как резонансный кряж или авиационный кряж, то ее называли приисковой рубкой.

Эти две разновидности выборочных рубок часто приводили к полному расстройству целые лесные массивы. В густонаселенных районах они привели к отрицательной динамике породного состава лесов и их товарной структуры. Оставленные деревья малоценных пород, деревья, отставшие в росте, деревья с плохим качеством стволовой древесины формировали фаутные, низкопродуктивные насаждения с неудовлетворительной селекционной оценкой. Возобновление в таких насаждениях также протекало неудовлетворительно.

По мере развития лесного хозяйства в нашей стране, подневольно-выборочные рубки были запрещены первоначально в наиболее ценных лесах, лесах малолесных и густонаселенных районов. Но в лесах, имеющих эксплуатационное значение, они под названием промышленно-выборочные рубки проводились вплоть до 60 годов прошлого века. Приисковые рубки проводились примерно до этого же времени.

Действующим лесным законодательством эти рубки не предусмотрены.

Существует еще третья разновидность выборочных рубок - добровольно-выборочные рубки (ДВР). Они тоже имеют давнюю историю, но возникли благодаря развитию лесоводственной науки в интенсивных лесных хозяйствах.

При ДВР в насаждении формируется здоровый, устойчивый к болезням и иным неблагоприятным факторам древостой целевого состава, по возможности омоложенный, разновозрастный. При этом вырубаются не отвечающие этой концепции:

1. сухие и усыхающие деревья;

2. фаутные деревья – поврежденные болезнями, вредителями, ветром, огнем и от иных причин до степени, ставящей под угрозу их дальнейший рост в долговременной перспективе;

3. отставшие в росте деревья, относящие по классификации Крафта к 4 и 5 классам;

4. перестойные деревья;

5. крупномерные деревья с непомерно развитой кроной, препятствующие росту находящихся вблизи их благонадежного молодняка и подроста ценных пород;

6. деревья нежелательных пород в смешанных насаждениях.

Могут быть назначены в рубку и некоторые здоровые, нормально развитые деревья ценных пород по одному из биогруппы, состоящей из 2 – 5 равноценных деревьев, с взаимно перекрытыми кронами.

В конце 19 века в Германии в хозяйстве Беренторен стали практиковать рубки, близкие к добровольно-выборочным. Они проводились в сосняках с повторяемостью в несколько лет, что значительно повысило прирост и даже бонитет насаждений. Обобщив опыт хозяйства Беренторен, немецкий лесовод А. Мёллер признал такие рубки целесообразными, и назвал их систему термином Dauerwald (от немецкого Dauer - продолжительность, постоянство и Wald – лес).

ДВР хорошо подходят для разновозрастных насаждений наличием наряду со спелыми деревьями деревьев второго яруса или младшего поколения, намного не достигших возраста спелости.

Хороши они и для защитных насаждений, которые, периодически обновляемые добровольно-выборочными рубками, непрерывно могут выполнять свои защитные функции, а спелая древесина оказывается своевременно использованной.

Важными представляются сама идея непрерывности пользования лесом и возобновления, уход от понятия оборота рубки, отказ от практики монокультур и от приоритета искусственного лесовосстановления.

Выборочные рубки, как и любые несплошные рубки, имеют несколько нормативных показателей, регламентирующих их проведение. К ним относятся:

• полнота назначения рубки – минимальная полнота насаждения, при которой в нем можно назначить выборочную рубку.

Выборочные рубки проводят только в насаждениях со средней и высокой полнотой, потому что после рубки в низкополнотном древостое останется редина, являющаяся не покрытой лесом площадью, или расстроенное насаждение, не обладающее достаточной устойчивостью неблагоприятным факторам окружающей среды, особенно к ветру.

Таблица 5.2.1

Полнота назначения выборочных рубок

Насаждения с преобладанием в составе	Эксплуатационные леса		Защитные леса
	Насаждения с ровным положением и на склонах до 20 град. с дренированными почвами	Насаждения на склонах 21 – 30 град., насаждения в высокогорных ВПК и насаждения в типах леса с заболоченными и неустойчивыми почвами
Светлохвойных пород	0.6	0.6	0.6
Темнохвойных пород	0.6	0.7	0.7
Мягколиственных пород	не проводятся	не проводятся	0.6

• минимальный уровень снижения полноты рубкой (полнота снижения) – минимальная полнота насаждения после проведения выборочной рубки.

Полнота снижения устанавливается на 0.1 ниже полноты назначения, приведенной в таблице 4.2.1.

• интенсивность рубки – часть общего запаса древостоя, подлежащего рубке, выраженная в процентах общего запаса, с точностью до 5%.

Интенсивность выборочной рубки определяются по формуле

Pнас. – Рсн.

I = ------------------ х 100 где Рнас. – полнота насаждения до рубки,

Рнас. Рсн. – полнота снижения.

Например.

При проведении выборочной рубки в насаждении 7С(125)3Б(80) 0.7 в защитных лесах полнота насаждения может быть снижена рубкой до 0.6. При проведении выборочной рубки в таком же насаждении с полнотой 0.8 полнота насаждения также может быть снижена рубкой до 0.6. При проведении выборочной рубки в таком же насаждении с полнотой 0.9 полнота насаждения также может быть снижена рубкой до 0.6, если при этом интенсивность выборочной рубки не превысит установленного предельного значения.

Предельные значения интенсивности выборочных рубок приведены ниже в таблице.

Таблица 5.2.2

Предельные значения интенсивности выборочных рубок, %

Насаждения с преобладанием в составе	Эксплуатационные леса			Защит- ные леса
	Насаждения с ровным положением и на склонах до 20 град. с дренированными почвами кроме относящихся к лишайниковой группе типов леса	Насажде- ния на неустойчивых почвах, не зависимо от крутизны склона	Насаждения на склонах 21 – 30 град., насаждения в высокогорных ВПК и насаждения в типах леса лишайниковой группы
Светлохвойных пород	35	20	30	20
Темнохвойных пород	35	20	30	20
Мягколиственных пород	не проводятся	не прово- дятся	не проводятся	20

Если интенсивность выборочной рубки, рассчитанная по формуле, превышает предельное значение (таблица 4.2.2), то при назначении рубки принимают предельное значение интенсивности.

Например:

1. В насаждении 6С4С 0.9, плж. ровное, С рт полнота снижения составляет 0.5 (в табл. 4.2.1 графа 2, строка 1, читаем полноту назначения 0.6, отнимаем 0.1, получаем 0.5).

По формуле интенсивность выборочной рубки

I = (0.9 – 0.5)/ 0.9 х 100 = 44.4 = 45%.

По таблице 4.2.2 предельно допустимая интенсивность составляет 35% (графа 2, строка 1).

Поскольку расчетная интенсивность превышает предельную, установленную для данного насаждения, принимаем интенсивность рубки 35%, то есть предельную.

2. В насаждении 10П 0. 7, склон СВ:25 град., П кт полнота снижения составляет 0.6 (в табл. 4.2.1 графа 3, строка 2, читаем полноту назначения 0.7, отнимаем 0.1, поучаем 0.6).

По формуле интенсивности выборочной рубки

I = (0.7 – 0.6)/ 0.7 х 100 = 14.2 = 15%.

По таблице 4.2.2 предельно допустимая интенсивность составляет 30% (графа 4, строка 2).

Поскольку расчетная интенсивность не превышает предельную, установленную для данного насаждения, принимаем интенсивность рубки 15%, то есть расчетную.

• способ (характер) изреживания древостоя – принцип распределения по площади лесосеки подлежащих вырубке деревьев.

При добровольно-выборочных рубках применяют равномерное изреживание древостоев. При этом способе изреживания назначенные в рубку деревья распределены по площади лесосеки равномерно, и после их вырубки не образуется больших «просветов» в пологе крон древостоя.

При проведении выборочных рубок в группово-разновозрастных насаждениях, в которых деревья, относящиеся к различным возрастным поколениям, растут компактными группами (куртинами), применяют групповой (куртинный) способ изреживания. При этом способе изреживания куртины спелого и перестойного древостоя вырубают преимущественно, вплоть до полной их уборки, а в куртинах неспелого древостоя вырубают только сухие и усыхающие деревья. Саму рубку в этом случае называют группово-выборочной (ГВР). Интенсивность этого вида выборочных рубок установлена не более 25%, полнота назначения определяется по таблице 4.2.1, полнота снижения не устанавливается, поскольку в куртинах неспелого древостоя она практически не снижается.

• повторяемость рубки – срок, лет, между двумя очередными рубками в одном насаждении.

Лес растет. После правильно проведенной выборочной рубки создаются благоприятные условия для прироста перспективных, более молодых деревьев. Поэтому через некоторый срок запас и полнота пройденных выборочными рубками насаждений увеличиваются, создаются условия для проведения новой рубки.

Повторяемость выборочных рубок действующими Правилами заготовки древесины установлена в пределах 20 – 40 лет, в светлохвойных насаждениях она составляет, как правило, 20 – 30 лет.

Сроки повторяемости выборочных рубок имеют рекомендательный характер. При более коротком сроке восстановления полноты и запаса древостоя и наличии потребности в проведении выборочной рубки рубка может повториться быстрее.

При неоспоримых лесоводственных преимуществах добровольно-выборочные и группово-выборочные рубок имеют свои недостатки.

Во-первых, лесосечные работы существенно усложняются в сравнении с постепенными и, особенно, сплошными рубками. Необходимо вести строго направленную валку. При несоблюдении установленного технологией разработки лесосеки направления валки, трелевка, особенно деревьев и хлыстов, неизбежно повлечет многочисленные повреждения стволов оставленных на выращивание деревьев в виде обдиров коры. Небольшие деревья и подрост могут быть сломаны. Мелкие лесозаготовители, не имеющие опыта проведения выборочных рубок, не имеющие, как правило, достаточно квалифицированных рабочих и, тем более, надлежащей лесозаготовительной техники, скорее принесут рубкой насаждению больше вреда, чем пользы.

Во-вторых, рубке часто подлежат преимущественно деревья нежелательных, малоценных пород. Даже когда в выборочную рубку назначены деревья ценных пород, древесина подлежащих рубке деревьев часто оказывается низкокачественной, имеет многочисленные пороки.

Все это в совокупности делает выборочные рубки малопривлекательными для лесозаготовителей, цель которых – получить больше высококачественной древесины с меньшими затратами. Затраты на проведение выборочных рубок наиболее высокие из всех рубок, а рентабельность их достаточно низкая. Впрочем, в разновозрастных хвойных насаждениях с наличием спелого или перестойного старшего поколения древостоя выборочные рубки, оставаясь технологически весьма сложными, позволяют заготовить высокотоварную древесину.

Назначая выборочные рубки, лесовод должен заранее знать какое насаждение сформируется в результате, чтобы избежать образования расстроенных рубкой насаждений. Сделать это достаточно сложно в насаждениях, имеющих смешанный состав, возрастные поколения или двухъярусную форму.

Автор предлагает собственную методику определения ожидаемых результатов несплошных рубок в смешанных по составу, разновозрастных и сложных по форме насаждениях с учетом принятой технологии разработки лесосеки.

Методика основывается на пропорциональной зависимости между запасом насаждения и его полнотой. Интенсивность рубки определяется в процентах запаса древостоя, но зависит от уровня снижения относительной полноты. Проанализируйте стандартную таблицу полнот и запасов, при помощи которой лесоустроители устанавливают запас насаждений, приведенный в лесотаксационной базе данных о лесном фонде. Очевидно, что запас древостоя и сумма площадей сечений древостоя с изменением относительной полноты изменяются в зависимости, близкой к прямо пропорциональной.

Рассмотрим пример. В насаждении 5С(140)3С2Б(80) 0.7 С рт, подроста нет, положение ровное, назначена ДВР с интенсивностью 30%. Какие состав насаждения и его возрастная структура ожидаются после рубки? Попробуйте предположить ответ. Скоро вы убедитесь, что точно предположить трудно.

А теперь давайте проведем расчет по предлагаемой методике

Состав до рубки	5С(140)	3С(80)	2Б(80)	Всего
Полнота: До рубки	0.35	0.21	0.14	0.70
Подлежит вырубке на волоках
Подлежит вырубке в пасеках
После рубки
%% от общей полноты
Состав после рубки

Расчет ведется по полноте с точностью до сотых долей единицы.

Полнота распределяется между составляющими породами и поколениями пропорционально составу. Например, старшее поколение сосны, 140 лет, имеет коэффициент состава 5, значит, на него приходится 50% запаса и полноты – 0.35 (50% от 0.70) .

Состав до рубки	5С(140)	3С(80)	2Б(80)	Всего
Полнота: До рубки	0.35	0.21	0.14	0.70
Подлежит вырубке на волоках	0.03	0.02	0.01	0.06
Подлежит вырубке в пасеках
После рубки
%% от общей полноты
Состав после рубки

Древостой, подлежащий вырубке на волоках, определяется следующим образом.

Схематически изобразим 1 условный гектар лесосеки проектируемой рубки.

100м

ширина пасек 50м 50м

ширина волоков 4м 4м

Поскольку подроста, подлежащего сохранению, в лесосеке нет, для несплошной рубки должна быть применена широкопасечная технология разработки лесосеки. Проектируем ширину пасеки 50 м. Значит, на 1 условном гектаре будут располагаться 2 пасеки и 2 волока. Проектируем ширину волока 4 м. Учитываем, что, поскольку средний объем хлыста довольно большой, потребуется мощный трелевочный трактор, имеющий соответствующие габариты по ширине. Площадь волоков на 1 условном гектаре, таким образом, составит 4 м х 100 м х 2 = 800 кв. м или 0.08 га, то есть 8% площади. Всего на волоках будет вырублено 8% запаса и полноты, то есть 0.056 (8% от 0.70) = 0.06. Прямолинейные волока располагаются посреди пасек, поэтому, если состав древостоя равномерный, можно предположить, что деревья различных пород на волоках будет вырублены в объеме, примерно пропорциональном составу, то есть по 8% запаса и полноты каждой составляющей породы и поколения. Например, сосны старшего поколения на волоках будет вырублено 0.03 (8% от 0.35 = 0.028 = 0.03).

Состав до рубки	5С(140)	3С(80)	2Б(80)	Всего
Полнота: До рубки	0.35	0.21	0.14	0.70
Подлежит вырубке на волоках	0.03	0.02	0.01	0.06
Подлежит вырубке в пасеках	0.08	0.01	0.06	0.15
После рубки
%% от общей полноты
Состав после рубки

Древостой, подлежащий вырубке в пасеках, рассчитывается из лесоводственных соображений. Всего подлежит вырубке 0.21 полноты (интенсивность рубки 30% от общей полноты древостоя до рубки 0,70). Ранее мы определили, что 0.06 подлежит вырубке на волоках, значит, в пасеках остается вырубить 0.15 (0.21 – 0.06).

Сосна, 80 лет, в основном рубке не подлежит, но усыхающие, сухие и иные фаутные деревья этого поколения убрать все же необходимо. Отводим на их долю из вырубаемой в пасеках части древостоя 0.01- 0.02. Рубке подлежат преимущественно спелые сосна, 140 лет, и береза, 80 лет. Они в равной степени нуждаются в рубке, но вырубить их полностью не позволяет установленная интенсивность рубки. Запроектируем вырубку березы около 50% ее наличия в пасеках, 0.06 (50% от 0.13), а сосну около 25%, 0.08 (25% от 0.32).

Всего 0.01 + 0.06 + 0.08 = 0.15.

Состав до рубки	5С(140)	3С(80)	2Б(80)	Всего
Полнота: До рубки	0.35	0.21	0.14	0.70
Подлежит вырубке на волоках	0.03	0.02	0.01	0.06
Подлежит вырубке в пасеках	0.08	0.01	0.06	0.15
После рубки	0.24	0.18	0.07	0.49
%% от общей полноты
Состав после рубки

Полнота после рубки определяется вычитанием из данных строки 2 данных строк 3 и 4. Например, сосны старшего поколения останется 0.35 – 0.03 – 0.08 = 0.24.

Всего после рубки полнота ожидается 0.49 = 0.5, полнота снижения допустимая для насаждения данного состава и типа леса.

Ожидаемый состав древостоя после рубки определяем по остаточной полноте составляющих пород и поколений:

Состав до рубки	5С(140)	3С(80)	2Б(80)	Всего
Полнота: До рубки	0.35	0.21	0.14	0.70
Подлежит вырубке на волоках	0.03	0.02	0.01	0.06
Подлежит вырубке в пасеках	0.08	0.01	0.06	0.15
После рубки	0.24	0.18	0.07	0.49
%% от общей полноты	49	37	14	100
Состав после рубки	5С(140)	4С(80)	1Б(80)

В результате произведенного расчета ожидаемых результатов добровольно-выборочной рубки в данном насаждении с интенсивностью 30%, с учетом принятой технологии разработки лесосеки, установлено, что состав изменится в пользу младшего поколения сосны, но преобладающим оно после рубки не станет. Насаждение останется спелым, полнота не снизится ниже допустимого значения.

Обратите внимание, что приведенное решение не единственное. Можно было, например, вырубить всю березу (0.13 в пасеках вместо 0.06) и практически не трогать сосну старшего поколения. Состав после рубки изменился бы в этом случае на 6С(140)4С(80). Можно было запроектировать более узкие волока (3 – 3.5 м) или более широкие пасеки (100 м). В этом случае меньшая часть древостоя была бы вырублена на волоках, и появилась бы возможность изменить состав после рубки в более широких пределах.

Предлагаемая методика позволяет рассмотреть много возможных вариантов одной рубки и выбрать оптимальный вариант, отвечающий целевому назначению лесов, в которых ведется рубка и другим лесоводственным требованиям.

Методика также позволяет избежать ошибок в проектировании выборочных рубок. Например, в результате выборочной рубки в насаждении 6Б4С(80) 0.6, в котором назначена ДВР с интенсивностью 30% не нужно рассчитывать на существенное изменение состава, что доказывает расчет:

Состав до рубки	6Б(80)	4С(80)	Всего
Полнота: До рубки	0.42	0.28	0.70
Подлежит вырубке на волоках	0.03	0.02	0.05
Подлежит вырубке в пасеках	0.14	0.02	0.16
После рубки	0.25	0.24	0.49
%% от общей полноты	51	49	100
Состав после рубки	5Б(80)	5С(80)

Изменение состава рубкой приведет к переводу насаждения из лиственного в хвойное хозяйство, что обычно приветствуется. В данном случае рубкой формируется насаждение с преобладанием сосны, 5С5Б, но одновременно из спелого получается средневозрастное насаждение (по возрасту преобладающей породы). В рубки ухода оно не будет назначено из-за низкой полноты, и, следовательно, до наступления спелости сосны (более 40 лет) окажется вне лесоводственного воздействия. Береза за 40 лет явно потеряет товарность, если вообще не выпадет. Так стоит ли в данном случае проектировать изменение состава рубкой? Может быть, есть смысл оставить состав прежним, тогда выборочная рубка повторится через 10 -15 лет, и тогда можно будет вырубить большее количество березы с пользой.

Литература и нормативно-техническая документация:

1) Лесная энциклопедия, т.1,2, М.,1986.

2) Основные положения по рубкам главного пользования в лесах РФ, 1993 г.

3) Правила рубок главного пользования в лесах Западной Сибири, 1994 г

4) Ткаченко М.Е. Общее лесоводство, М., 1955