3 Проектирование рубок ухода за лесом

В широком смысле под уходом за лесом понимают все мероприятия, направленные на поддержание и повышение многостороннего значения лесных сообществ и обеспечивающие наиболее полное их использование в интересах народного хозяйства.

Уход за лесом захватывает наибольшую долю времени в периоде выращивания насаждений и древостоев с момента их возникновения до главной рубки. Мероприятиями по уходу за лесом являются так называемые рубки ухода, искусственное очищение стволов от сучьев, введение одних (ценных) видов и удаление других видов подлеска и травяного покрова, удобрение почвы, обработка почвы, осушение и т.д.[1]

Рубками ухода называют периодическую вырубку в насаждениях части деревьев и кустарников, дальнейшее оставление которых нецелесообразно в период времени от возникновения молодняка до главной рубки. Бывают случаи, когда рубки ухода начинаются до появления или введения на площади подроста главных пород (прорубка коридоров или вырубка прогалин среди малоценной поросли лиственных пород и кустарников для введения хвойных, дуба, ясеня).

Кончаются рубки ухода обычно за 10-20 лет до главной рубки

В подавляющем большинстве случаев рубки ухода являются и рубками промежуточного пользования, однако в отдельных случаях вырубаемый при рубках ухода материал (осветление и расчистки в лесоизбыточных районах) не используются.

Основные задачи рубок ухода: изменение состава древостоев в желательном для хозяйства направлении; отбор быстрорастущих и наиболее ценных форм древесных пород; сокращение периода выращивания технически спелой древесины; повышение качества выращиваемой древесины; увеличение размера пользования с единицы площади; получение при рубках ухода из удаляемых деревьев определенных сортиментов; увеличение общего прироста на единицу площади; улучшение санитарной обстановки в лесу и повышение устойчивости деревьев против вредных факторов, усиление водоохранных, водорегулирующих, почвозащитных и других полезных значений леса

Все перечисленные задачи рубок ухода являются или общими или исходят из выращивания древесины, как главного направления лесного хозяйства. В связи с весьма разнообразным использованием леса в интересах народного хозяйства наряду с выращиванием древесины, а иногда и в ущерб ему, перед рубками ухода ставится много иных задач в зависимости от конкретного назначения того или иного участка леса. Так, например, в полезащитных лесных полосах рубками ухода необходимо создавать такое вертикальное строение и такую плотность полога, которые обеспечивали бы необходимую степень продуваемости их. При воспитании ветроупорных опушек рубками ухода следует создавать ветроустойчивость и усиливать ветрозадерживающее значение опушечных кайм. В случае первостепенного значения плодов и семян, а не древесины рубками ухода должны создаваться благоприятные условия для обильного плодоношения. В насаждениях, предназначенных для организации длительной подсочки, рубки ухода должны повысить смолопродуктивность.[3]

Один из главных законов жизни леса состоит в том, что в лесу одновременно протекает два взаимно противоположных процесса: роста – созидания и отмирания – разложения. За период жизни хвойных насаждений от 10 лет до возраста спелости (от 101 до 120 лет) выживает от 6 до 8 %. Отмирающие деревья уносят часть запаса стволовой древесины, она переходит в отпад. Наиболее интенсивно процесс естественного изреживания древостоев выражен у хвойных в возрасте от 10 до 40 лет, у лиственных от 7 до 30 лет. За период от 10 до 110 лет в сосняках и ельниках в отпад уходит от 32 до 35 % общей производительности древостоев по стволовой древесине, а по отношению к наличному запасу 50-55 %.

В смешанных хвойно-лиственных древостоях в отпад уходит от 35 до 40 % по общей производительности. Эта древесина теряется для народного хозяйства. Мертвые стволы со временем падают на землю и сгнивают. Если же рубки ухода будут вестись регулярно, начиная с молодняков и кончая приспевающими древостоями, то древесину, уходящую в отпад можно использовать в хозяйстве. С рубкой надо приходить не тогда, когда деревья уже отмерли, а раньше, пока они еще живые и древесина их имеет хорошие качества. Конечная цель рубок ухода – выращивание к моменту главной рубки ценных древостоев с высокими запасами, здоровых. В процессе рубок ухода нельзя допускать расстройства древостоев, излишне изреживать их, снижать запас к возрасту спелости.

Рубки ухода подразделяются на четыре вида: осветления, прочистки, прореживания и проходные рубки. Каждый из них производится в древостоях разного возраста и имеет определенную цель. В насаждениях, где проводят регулярные рубки ухода, нет надобности вести санитарные рубки, так как при любом виде ухода больные и фаутные деревья убирают. Исключения вызываются стихийными бедствиями

Осветления проводят в смешанных молодняках до 10 лет для регулирования состава и улучшения роста деревьев главной породы. Прочистки выполняют в молодняках от 11 до 20 лет для улучшения условий и регулирования размещения деревьев главной породы по площади. Осветление и прочистка – есть такие виды ухода, при которой реализация вырубленной древесины не обязательна. Ее можно сложить в кучи и оставить на перегнивание или разбросать по площади в качестве удобрения, если есть уверенность, что это безопасно в пожарном отношении. Прореживание провидят в хвойных и семенных твердолиственных смешанных древостоях в возрасте от 21 до 40 лет, а в древостоях из мягколиственных а также твердолиственных вегетативного происхождения – от 21 до 30 лет. Цель прореживаний – отбор на доращивание деревьев, с лучшей формой стволов и крон, создание для них благоприятных условий для правильного формирования ствола и кроны лучших деревьев; продолжается уход за составом древостоя. Заготовленная древесина подлежит реализации. Проходные рубки ведут в средневозрастных и приспевающих древостоях, начиная с III и IV классов, с целью создания благоприятных условий для увеличения прироста лучших деревьев. Под лучшими понимают деревья преимущественно главных пород, которые по своему состоянию, качеству и форм ствола отвечают хозяйственным целям. К рубкам ухода иногда относят рубки простора, или рубки свободного стояния. Цель их состоит в ускоренном выращивании крупномерной древесины. Рубки простора характеризуются сильным изреживанием древостоя (с выборкой до 50 % запаса), а также тем, что кроны оставшихся деревьев обычно не смыкаются. В нашей стране рубки простора не проводят, они снижают запас насаждений к возрасту главной рубки.[7]

При организации рубок необходимо решить еще и такие вопросы, как: частота повторения изреживания, какие именно деревья оставлять для дальнейшего роста, а какие удалять и сколько древесины каждый раз выбирать.

В большинстве районов страны, где проводятся прореживания, в древостоях высокоствольников повторение прореживаний через пятилетние промежутки в первой половине жизни древостоя и насаждения и через десятилетние промежутки во второй половине обеспечит выращивание хороших деревьев. Прореживания могут быть слабыми при вырубке не более 15 % запаса, умеренными при удалении от 16 до 25 %, сильными при извлечении от 26 до 35 % и очень сильными, если вырубается больше 35 % от первоначального запаса. При первых прореживаниях обычно вырубается в процентном отношении меньше древесины, чем в позднейших, если только санитарное состояние насаждения не принуждает отступить от этого правила. В зависимости от конкретных местных условий и истории развития древостоя проценты вырубки могут приближаться то к более высокому, то к более низкому пределу. Например, если необходимо достигнуть утепления почвы или есть опасность недостатка влаги в почве, следует вырубать больше. Наоборот, удаляют меньше, если опасаются заболачивания или смыва почвы, опасного вторжения ветра или конкурентов из буйной светолюбивой растительности. Если древостой в прошлом не подвергался уходу и прореживание впервые проводят с сильным запозданием, то вырубают значительно меньше, но повторяют прореживание чаще. При образовании ветроупорных опушек в надлежащем возрасте, т.е. в 30-40 –летнем возрасте высокоствольника, древостой изреживают сильно, вырубая до 50 % от первоначального запаса. Наоборот, древостои более высоких возрастов по краям кварталов и по границам с нелесными угодьями изреживают слабо, опасаясь ветровала. Выше было сказано, что объектом ухода являются лучшие деревья главной породы, которая устанавливается в зависимости от экономических и естественно-исторических условий. При большей ценности сосновой древесины сравнительно с елью, на тяжелых почвах, где сосна дает рыхлую суховатую древесину, в качестве главной породы может оказаться более выгодной ель. Наоборот, в районах выращивания ели для целлюлозно-бумажного производства ее нельзя будет считать главной породой на более бедных почвах, пригодных для выращивания сосны.

При назначении деревьев в рубку общим простым правилом является оставление на корню по возможности лучших стволов главной породы и достаточного числа наилучших деревьев второстепенных пород. Если деревья лиственных пород в древостое представлены семенными и порослевыми экземплярами, при оставлении деревьев предпочтение отдается деревьям семенного происхождения. Но если дерево семенного происхождения имеет фаутный ствол, а порослевой – здоровый ствол с безукоризненной формой, ему отдается преимущество.[5]

При назначении деревьев в рубку должна быть использована в качестве индикатора их качества вся совокупность внешних признаков: форма и относительная длина кроны, ее густота, размеры и цвет листвы и хвои, характер и окраска коры, наличие плодовых тел грибных паразитов, следов деятельности вредных насекомых, механических повреждений .При клеймении стволов, назначенных в рубку, каждый древостой условно разбивается на более или менее ясно выраженные биогруппы, причем устанавливается лучшее для целей хозяйства (центральное) дерево биогруппы в качестве дерева будущего. От него лучеобразно должны распределятся в пространстве деревья, вспомогательные для дерева будущего, нередко имеющие те или иные пороки, и только после этого выявляют деревья, подлежащие удалению.Существующие способы прореживаний можно разделить на две главные группы: при одних технические усилия направляются на формирование сложного двухъярусного древостоя, при других древостой остается простым, одноярусным, хотя и может быть смешанным, составленным несколькими породами. Рубки ухода сопровождающиеся образованием двухъярусных древостоев, относятся к верховым способам, и ведутся в лиственных древостоях из пород, отличающихся сильным гелиотропизмом и резко выраженной склонностью разрастаться в сучья (дуб) или давать развилки (бук), а также в хвойных древостоях в тех случаях, когда ставятся задачи получения высококачественной хвойной древесины с исключительно равномерным строением. Все способы рубок ухода, при которых древостой остается одноярусным, называются низовыми и проводятся в хвойных лесах, где хозяйство организовано для получения строевой и обычной поделочной древесины .

Наиболее распространенный метод ухода, применяемый в смешанных древостоях, это комбинированный. Он совмещает в себе принципы низового и верхового, когда вырубают мешающие деревья из верхнего и нижнего ярусов.

Исходя из данных таблицы 3.1, заполненной на основании таксационных описаний устанавливается проведение рубок ухода в березовом насаждении.

Высококачественную сосну можно выращивать как в чистых, так и смешанных древостоях. Осветления и прочистки в сосняках не проводят. До 30-40 лет выполняют слабое прореживание с выборкой от 10 до 20 % запаса. После 40 лет интенсивность рубки сильно повышают, чем, чтобы быстрее наращивать диаметры стволов. В чистых сосняках уход проводят низовым, а в смешанных и сложных древостоях – комбинированным методом.[2]

Интенсивность рубки установлена в соответствии с региональными рекомендациями «Наставления по рубкам ухода в лесах Восточной и Западной Сибири или других регионов ».

Таблица 3.2 представляет размер ежегодного размера рубок ухода, который определяется делением площади лесных насаждений, подлежащих данному виду ухода или запаса, намеченного в рубку, на период проводимости рубок. Период повторяемости рубок принят 15 лет («Наставление по рубкам ухода»).

На основании данных таблицы 3.2 рассчитывают выход сортиментов от рубок ухода на 1 год. Результаты расчетов приведены в таблице 3.3.

Зная ежегодный объем пользования и его распределение по сортиментам, составляют расчет трудозатрат в человеко-днях и потребного количества машино-смен для выполнения годичного объема работ по рубкам ухода. Результаты приведены в таблице 3.4. Для расчетов были использованы действующие нормы выработки на заготовку древесины при рубках ухода («Наставления по рубкам ухода»).

Затем ведут учет прямых затрат по статьям, представленным таблицей 3.5.

При подборе участков для проведения рубок ухода учитываются такие обстоятельства, как состояние их, нуждаемость в уходе, территориальное расположение. Удалению подлежат деревья, мешающие росту главной породы, деревья типа «волк», свилеватые, охлестыватели, больные, поврежденные, отставшие в росте. При рубке ухода в березняке предпочтение к сохранению следует отдавать повислой (грубокорой).

Время назначения деревьев в рубку – летний период, так как они находятся в облиственном состоянии, хорошо просматриваются границы крон. Рубки лучше начинать летом, после окончания гнездового периода у птиц, и продолжать их до установления глубокого снежного покрова.[7]

Отвод лесосек производят в летний период до опадения листьев за год до проведения рубок. При отводе лесосек предусматривается следующий перечень работ: прорубка и промер визиров; установка столбов; обмер и клеймение деревьев, назначенных в рубку.

Таблица 3.1 – Ведомость участков насаждений, подлежащих рубкам ухода в Караульном лесничестве Учебно опытного лесхоза Сиб ГТУ

№ квартала, выдела	Площадь участка, га	Характеристика древостоя								Вырубаемая масса			Назначено на 1 год
		состав	возраст	полнота	бонитет	тип леса	запас, м3		%		м3	площадь, га		масса, м3
							на 1 га	на участке
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10		11	12		13
16-37 16-38 16-21 16-46 16-40	1,1 3,2 3,3 1,0 3,2	7с2б1ос 9с1б10с 10с 6с4б 9с1б	65 65 70 90 65	0,7 0,8 0,9 0,6 0,8	2 3 2 2 3	ОСРТ ОСРТ СПОС ОСРТ СПОС	200 220 280 230 220	220 704 924 230 704	- 100 100 - -		- 704 924 - -	Проходные рубки Р=0,7 интенсивность рубки по числу деревьев 25-40 по массе 30-50		15-20
16-19	9,0	10с	50	0,6	3	ПРОС	110	99	28,5		28,3	Прореживание Р=0,5		8-10
17-3 17-35 17-23 17-6 17-12 17-13 17-7	1,3 1,0 6,0 1,3 2,2 2,5 2,3	6с4б 5с3б2ос 7с3б 6с2б2ос+л 6с4б 9с1б 8с2б	80 75 70 75 70 70 75	0,6 0,6 0,7 0,8 0,8 0,8 0,9	1 1 1 1 1 1 1	ОСРТ ОСРТ ОСРТ ОСРТ ОСРТ ОСРТ ОСРТ	250 220 270 320 300 320 360	325 220 1620 416 660 800 828	- - 100 100 100 100 100		- - 1620 416 660 800 828	Проходные рубки Р=0,7 интенсивность рубки по числу деревьев 25-40 по массе 30-50		15-20
26-23 26-10 26-14 26-21	1,4 2,2 3,2 2,2	7с2б1ос 5с3ос2б 7с3б 7с2б1ос	70 70 75 70	0,7 0,8 0,6 0,8	2 2 2 2	ОСРТ ОСРТ СОРТ ОСРТ	240 280 230 260	336 616 736 572	100 100 - 100		336 616 - 572	Проходные рубки Р=0,7 интенсивность рубки по числу деревьев 25-40 по массе 30-50		15-20
27-19 27-20 27-15 27-30 27-31	1,4 2,3 3,3 1,1 8,0	6с4б+ос 6с3б1ос 8с2б+ос+л 7с3б 6ос4б+с	80 75 65 55 50	0,6 0,6 0,9 0,9 0,6	2 1 2 1 2	ОСРТ ОСРТ ОСРТ ОСРТ ОСРТ	230 200 330 230 150	322 460 1089 253 120	- - 100		- - 1089	Проходные рубки Р=0,7 интенсивность рубки по числу деревьев 25-40 по массе 30-50		15-20
									28,5 28,5 -		72,3 34,3 -	Прореживание Р=0,5		8-10
28-8 28-12 28-11 28-16	2,0 6,7 2,0 1,1	7с3б 7с3б 10с 10с	90 90 65 75	0,6 0,7 0,9 0,9	2 2 3 2	ОСРТ ОСРТ ОСРТ ОСРТ	230 230 230 320	460 168 460 352	- 100 100 100		- 168 460 352	Проходные рубки Р=0,7 интенсивность рубки по числу деревьев 25-40 по массе 30-50		15-20
29-2 29-19 29-5 29-6 29-9 29-11 29-18 29-20 29-7 29-8 29-13 29-15	2,1 4,3 1,0 3,1 2,6 3,3 6,0 1,6 2,4 1,0 4,0 1,9	6с3б1ос 9с1б 5с5б 9с1б 6с3б1ос 8с2б 6с4б 7с3б 10с 10с 7с3б 10с+б	85 65 70 70 70 80 95 80 80 70 75 70	0,6 0,6 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,8 0,8 0,8 0,8	1 2 3 3 3 1 1 2 2 4 1 2	СПОС ОСРТ ОСРТ СПОС СПОС СПОС ОСРТ ОСРТ ОСРТ ОСРТ ОСРТ ОСРТ	230 200 180 220 210 270 300 280 310 210 300 250	483 200 180 682 546 891 1800 448 744 1470 1200 475	- - 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100		- - 180 682 546 891 1800 448 744 1470 1200 475	Проходные рубки Р=0,7 интенсивность рубки по числу деревьев 25-40 по массе 30-50		15-20

Таблица 3.2 – Расчет ежегодного размера рубок ухода

Виды	Площадь участков, нуждающихся в уходе, га	Масса древесины назначенная в рубку, м3	Период повторяемости рубок, лет	Ежегодный размер рубок ухода
				по площади, га	по массе, м3
1	2	3	4	5	6
Хозсекция сосновая
Прореживание	18,1	134,9	8	2,26	16,86
Проходные рубки	66,5	17981	15	4,43	1198,7
Итого	84,6	181159		6,69	1215,56

Таблица 3.3 – Выход сортиментов при проведении рубок ухода

Виды рубок ухода

Ежегодный размер пользования, м3

В том числе м3

деловая

итого деловой

дрова

отходы

хворост

крупная

средняя

мелкая

Хозсекция лиственичная

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Прореживание

16,86

3/0,50

71/11,97

10/1,68

84/14,17

5/0,84

11/1,85

-

Проходные рубки

1198,7

26/311,6

53/635,3

6/71,9

85/1018,8

4/47,9

11/132

-

Таблица 3.4 – Расчет трудозатрат и потребного количества машино-смен для выполнения ежегодного объема рубок ухода по лиственной хозсекции

Виды рубок ухода	Сортименты	Объем, пл.м3	Норма выработки			Потребное число человеко-дней			Потребное число машино-смен			Средняя тарифная ставка		Тарифный фонд зар. платы, руб		Себестоимость
			на заготовку за 1 ч/д	на трелевку за 1 м/с	на заготовку		на трелевку	бензопилы		трактор					бензопилы, тыс.руб		трактора, тыс.руб
1	2	3	4	5	6		7	8		9	10		11		12		13
Прореживание	деловая дрова	14,17 0,84	- -	25,6 17,4	- -		0,55 0,04	- -		0,55 0,04	117		64,7 4,7		1200		1000 1000
Проходные рубки	деловая дрова	1018,8 47,9	- -	54,0 37,1	- -		18,86 1,29	- -		18,86 1,29	117		2206 150

Таблица 3.5 – Расчет прямых затрат на проведение рубок ухода по лиственной хозсекции (руб)

Наименование статей затрат	Прореживание	Проходные рубки	Итого
Основная заработная плата	73,9	2520,9	2594,8
В том числе: А)Тарифный фонд заработной платы	69,1	2356	2425,1
Б) Доплаты	4,8	164,9	169,7
Дополнительная заработная плата	5,52	188	193,52
Итого по заработной плате	79,4	2708,9	2788,3
Начисление на заработную плату	3,73	127,3	131,03
Услуги вспомогательных производств	-	-	-
Итого прямых затрат	83,13	2836,2	2919,3
Годичная лесосека: по площади	2,26	4,43	6,69
по массе	16,86	1198,7	1215,5
Затраты по рубкам ухода на 1 га	36,78	6402	6438,7
на 1 м3	4,93	2,36	7,29

К подготовительным мероприятиям относят: разбивку лесосек на пасеки, наметку и прорубку пасечных и магистральных волоков. Трелевочные волоки нарезают один на каждые 90 м ширины лесосеки, шириной 6-8 м, а пасечные волоки – через 44 м по длине лесосек, шириной 4 м, под прямым углом к трелевочным волокам.

Вырубка деревьев осуществляется сплошным равномерным способом с принятием мер предосторожности от повреждения остающихся на корню деревьев.

Сначала прорубают трелевочные волоки. При этом деревья валят комлями в направлении трелевки. На пасеках валку деревьев осуществляют вершинами на волок. Это делается для уменьшения повреждения подроста или растущих деревьев при трелевке стволов. Рубку деревьев осуществляют ручным способом, используя бензопилы. На одно дерево требуется три человека: вальщик, помощник вальщика, обрубщик сучьев.

Трелевка осуществляется трактором МТЗ-80 с трелевочными приспособлениями в хлыстах.

Способы очистки лесосек указывают в лесорубочном билете. К ним относятся: укладка порубочных остатков на трелевочные волоки для их укрепления, а также разбрасывание по площади лесосеки измельченных порубочных остатков.[6]