книги2 / konf_15-24

Электронный архив УГЛТУ

Keywords: minitractor, thinning, protective forests, bark beetle

Под водоохранными зонами, в соответствии со ст. 65 Водного кодекса РФ, понимаются территории, которые примыкают к береговой линии морей, рек, ручьев, каналов, озер, водохранилищ и на которых устанавливается специальный режим осуществления хозяйственной и иной деятельности в целях предотвращения загрязнения, засорения, заиления указанных водных объектов и истощения их вод, а также сохранения среды обитания водных биологических ресурсов и других объектов животного и растительного мира. Размеры водоохранных зон определены также

вст. 65 Водного кодекса РФ. Ширина водоохранной зоны рек или ручьев протяженностью от 50 км и более в размере 200 м. Ширина водоохранной зоны озера, водохранилища (кроме озера, расположенного внутри болота, или озера, водохранилища с акваторией менее 0,5 кв. км) устанавливается

вразмере 50 м. Ширина водоохранной зоны водохранилища, расположенного на водотоке, устанавливается равной ширине водоохранной зоны этого водотока. При необходимости в водоохранных зонах могут выделяться прибрежные защитные полосы. В прибрежных защитных полосах водоохранных зон устанавливается более жесткий режим лесопользования [1, 2].

Вместе с тем полное отсутствие хозяйственной деятельности в лесах водоохранных зон приводит к накоплению ослабленных древостоев, не способных в полной мере выполнять защитные функции. Так, леса по берегам реки Камы в Пермском крае в настоящее время явно нуждаются

вуходе. Практическое отсутствие рубок привело к накоплению ослабленных куртин и одиночных деревьев ели в составе как чистых разновозрастных, так и смешанных ельников. В результате ослабленные (по внешним признакам) деревья неизбежно погибают при размножении короеда-типографа. Это приводит не только к снижению выполнения лесами водоохранных, водорегулирующих, санитарно-водоохранных функций, но и может привести к полному распаду древостоя (рис. 1).

Вероятность поражения ельников в периоды массового размножения короеда-типографа и, соответственно, потеря их защитных функций, значительно возрастает по мере их старения [3, 4]. Вместе с тем, наличие

всоставе ельников деревьев старших групп возраста, при их сохранении, позволяет наиболее эффективно выполнять многие экологические, в том числе водоохранные функции. Следовательно, стратегии, доказавшие свою

эффективность в эксплуатационных лесах, не всегда целесообразны

вотношении защитных лесов.

Всовременных условиях проведение рубок ухода имеет недостаточный уровень мотивации, и при выборе объектов проведения таких рубок предпочтение получают те участки, экономическая эффективность которых более предпочтительна, а не те, которые больше

191

Электронный архив УГЛТУ

вних нуждаются. Такая ситуация во многом является следствием неэффективных нормативов и несистемным проведением мероприятий,

втом числе рубок ухода – нарушением сроков, очередности и т. д.

Рис. 1. Вид защитной лесной полосы реки Кама вблизи г. Пермь

Исходя из цели и назначения защитных лесов, рубки ухода рекомендуется осуществлять при помощи средств малой механизации лесосечных работ, способных работать под пологие леса без разрубки технологических коридоров или требующих минимальной их ширины [5].

Это достигается:

–формированием рубками насаждений определенного состава, структуры, возраста из древесных пород, отвечающих целевому назначению защитных лесов и в наилучшей степени соответствующих сложившимся экологическим и лесорастительным условиям;

–применением техники и технологий, обеспечивающих сохранение природных объектов.

минитрактора. Минитрактор дополнительно оснащается погрузочной тележкой и лебедкой с дистанционным управлением.

Предложенная технология (рис. 2) хорошо зарекомендовала себя при уборке зависших и сухостойных деревьев без заезда техники в лесной массив. Она вполне может быть рассмотрена как модельная технология применения выборочных рубок в защитных водоохранных лесах [6, 7].

192

Электронный архив УГЛТУ

Рис. 2. Технология выборочных рубок в защитных водоохранных лесах без заезда техники в лесной массив

Применительно к предмету исследования модельная технология включает в себя следующий комплекс операций. Валка, обрубка сучьев и раскряжевка деревьев производятся с помощью бензопил на месте нахождения поврежденного короедом-типографом дерева. После этого сортименты лебедкой минитрактора, установленного на берегу по склону, трелюются к обрезу воды и складируются в штабеля объемом 3–4 м3. Это позволяет использовать в дальнейшем лебедку трактора для погрузки древесины в баржи. Порубочные остатки выносятся на берег, складываются в кучи и сжигаются или измельчаются в топливную щепу.

Такая технология позволяет выполнять одно из важнейших условий при проведении мероприятий в защитных лесах – сохранение природной среды. Небольшие габаритные размеры и масса, маневренность, малое удельное давление на почву позволяют мини- и малогабаритным тракторам успешно решать задачи, связанные с уборкой поврежденных деревьев и захламленности, и реализовывать другие противопожарные мероприятия в защитных лесах. Для этого малогабаритный трактор дополнительно

193

Электронный архив УГЛТУ

оснащается модульным оборудованием, в том числе дробилкой для производства древесной щепы из вершин и ветвей срубленных деревьев, что позволит дополнительно производить уборку лесного участка от порубочных остатков. Заготовленная в результате рубки топливная древесина и щепа вполне могут использоваться в качестве топлива в прибрежных населенных пунктах.

Список источников

1.Водный кодекс РФ, ФЗ N 74 от 3 июня 2006 г. Принят Государственной Думой 12 апреля 2006 года [Электронный ресурс]. URL: https://normativ.kontur.ru/document?moduleId=1&documentId=454632&yscli= lnrbm2t5lw620206943 (дата обращения: 09.10.2023).

2.Лесной кодекс РФ, ФЗ N 200 от 4 декабря 2006 г. Принят Государственной Думой 8 ноября 2006 года [Электронный ресурс]. URL: https://normativ.kontur.ru/document?moduleId=1&documentId=454760&ysclid =lnrbzcz1vm579481161 (дата обращения: 09.10.2023).

3.Мозолевская Е. Г., Липаткин В. А. Особенности развития вспышки массового размножения короеда-типографа в ближнем Подмосковье // Лесн. хоз-во. 2003. № 1. С. 31–33.

4.Маслов А. Д. Короед-типограф и усыхание еловых лесов. М. : ВНИИЛМ, 2010. 138 с.

5.Побединский А. В. Системы ведения лесного хозяйства на зональнотипологической основе // Обзорн. информ. сер. Лесоведение и лесоводство.

№7. М. : ЦБНТИлесхоз, 1983. 36 с.

6.Уразова А. Ф., Герц Э. Ф. Рациональная организация рубок ухода

с использованием бензомоторной пилы и минитрактора // Леса России

ихозяйство в них. 2022. № 4. С. 82–87.

7.Повышение эффективности мультифункциональных машин для ведения интенсивного лесного хозяйства / Э. Ф. Герц [и др.] // Известия вузов. Лесн. журн. 2021. № 1. С. 138–149.

194

Электронный архив УГЛТУ

Научная статья УДК 630.6; 332.14;334.7

ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЛЕСНЫХ РЕСУРСОВ НА ОСНОВЕ ФОРМИРОВАНИЯ ЛЕСОХИМИЧЕСКОГО КЛАСТЕРА

Андрей Вениаминович Мехренцев1, Евгений Николаевич Стариков2, Юлия Николаевна Безгина3

1, 3 Уральский государственный лесотехнический университет, Екатеринбург, Россия

2Уральский государственный экономический университет, Институт экономики УрО РАН, Екатеринбург, Россия

1mehrentsevav@m.usfeu.ru

2starik1705@yandex.ru

3bezginayun@m.usfeu.ru

Аннотация. Статья посвящена разработке модели рационального использования лесных ресурсов в условиях управляемых лесных экосистем. В основу исследований положены инновационные технологические решения и организационные подходы. В частности, организационным решением проблемы использования лесных ресурсов в условиях управляемых лесных экосистем является развитие лесохимических производств на основе применения кластерного подхода. При этом в качестве основных технологий производства сырья для дальнейшей лесохимической переработки предлагаются заготовка и вывозка древесной массы в виде щепы с приоритетным проведением рубок ухода. Логистика предусматривает создание специализированных терминалов. В исследовании разработаны варианты заготовки и вывозки щепы, а также сформулированы основные организационные принципы формирования и развития лесохимического кластера.

Ключевые слова: рубки ухода, производство технологической щепы, лесохимическое производство, производственный кластер

© Мехренцев А. В., Стариков Е. Н., Безгина Ю. Н., 2024

195

Электронный архив УГЛТУ

Original article

ORGANIZATIONAL AND TECHNOLOGICAL MODEL

OF RATIONAL USE OF FOREST RESOURCES BASED ON THE FORMATION OF A FOREST CHEMICAL CLUSTER

Andrey V. Mehrentsev 1, Evgeny N. Starikov2, Yulia N. Bezgina3

1, 3 Ural State Forest Engineering University, Yekaterinburg, Russia

2Ural State University of Economics, Institute of Economics, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, Yekaterinburg, Russia

1mehrentsevav@m.usfeu.ru

2starik1705@yandex.ru

3bezginayun@m.usfeu.ru

Abstract. The article describes the development of a model of rational use of forest resources in the conditions of managed forest ecosystems. The research is based on innovative technological solutions and organizational approaches. In particular, the organizational solution to the problem of using forest resources in managed forest ecosystems is the development of forest chemical industries based on the cluster approach. At the same time, as the main technologies for the production of raw materials for further chemical processing, it is proposed to harvest and export wood pulp in the form of chips with priority logging of care. Logistics provides for the creation of specialized terminals. The study developed options for harvesting and removal of wood chips, as well as formulated the basic organizational principles of the formation and development of a forest chemical cluster.

Keywords: care felling, production of technological chips, wood chemical production, production cluster

В части реализации климатической политики в лесном хозяйстве на период до 2030 г. Стратегией развития лесного комплекса предусматривается реализация долгосрочных мер, направленных на адаптацию к изменениям климата и регулированию углеродного следа в лесном хозяйстве. Кроме того, в качестве стратегических приоритетов научно-технологического развития лесного сектора экономики России определяются внедрение модели интенсивного лесопользования, переход к низкоуглеродным технологиям, включая создание и развитие производств современных биопродуктов, и формирование эффективных транспортно-логистических схем и маршрутов по всей территории страны [1].

Все указанные выше меры являются частью стратегии долгосрочного развития национальной экономики с низким уровнем выбросов парниковых газов до 2050 г. При этом для успешного решения задачи формирования низкоуглеродных отраслей экономики важным обстоятельством является

196

Электронный архив УГЛТУ

увеличение производства и потребления древесного биотоплива и расширение использования современных высокотехнологичных биопродуктов на основе комплексной переработки древесного сырья. А важнейшим фактором увеличения продуктивности лесов является принятие мер по защите экосистем от природных пожаров за счет сокращения потерь древесины при

еезаготовке.

Сучетом реализации положений Парижского соглашения, регулирование углеродного следа в глобальных масштабах будет возможно тогда, когда заготовка деловой древесины будет сопровождаться заготовкой дровяной древесины и утилизацией лесосечных отходов. Такой подход к организации технологического процесса как рубок главного пользования, так и рубок ухода может быть реализован при планировании производства и вывозке из лесосеки не только хлыстов или сортиментов, но и древесной щепы.

Комплексную, ресурсосберегающую переработку древесного сырья, по мнению авторов настоящей статьи, могут обеспечить лесохимические производства, которые в качестве сырья используют биомассу из низкокачественной древесины, в том числе лесосечных отходов, что, кроме прочего, существенно влияет на снижение лесопожарных угроз за счет сокращения объемов горючей биомассы на лесосеках после завершения лесосечных работ. Применение при заготовке технологического сырья для лесохимического производства адаптивных технологий лесозаготовок, обеспечивающих минимизацию лесосечных отходов на лесосеке, сохранение компонентов природной среды, содействующих омоложению древесной растительности, оставляемой на доращивание, снижает возникновение природных пожаров и обеспечивает внедрение модели интенсивного лесопользования [2].

Рассматривая ресурсный базис для организации лесохимических производств, необходимо отметить, что наиболее распространенный в настоящее время технологический процесс рубок главного пользования на основе заготовки и вывозки сортиментов предусматривает обрезку сучьев и раскряжевку деревьев на сортименты на делянке у пня. При этом способе значительный объем лесосечных работ выполняется в лесу. Затем осуществляется трелевка сортиментов на склад у лесовозной дороги для дальнейшей транспортировки до потребителя [3].

Технологический процесс рубок ухода представляет собой совокупность технологических мероприятий по уходу за насаждениями на различных этапах их формирования с попутной заготовкой древесного сырья. Важнейшей лесоводственной задачей, определяющей успех лесовозобновления,

являются своевременно и качественно выполненные рубки осветления и прочистки [4]. В условиях лесопромышленного предприятия – арендатора лесных земель, выполнение рубок ухода за насаждениями является обязательным требованием договора аренды. При этом выполнение этих рубок трудоемко, а результат достигается через десятилетия. Рентабельность рубок

197

Электронный архив УГЛТУ

ухода может быть достигнута при производстве востребованной рынком лесопродукции с использованием высокопроизводительного, природощадящего оборудования и малолюдных технологий по всей технологической цепочке производства готовой продукции.

Для анализа технологии работ и планирования использования лесоматериалов, полученных при рубках ухода, предлагается использовать следующую классификацию:

–подрост диаметром до 6 см;

–тонкомерные деревья 6…14 см;

–крупномерные деревья более 14 см;

–порубочные остатки.

Ориентировочное соотношение размерно-качественных групп древесного сырья в зависимости от вида рубки ухода можно проиллюстрировать данными, представленными в табл. 1.

Таблица 1

Соотношение размерно-качественных групп древесного сырья в зависимости от вида рубки [5]

Объем заготовленной в результате рубок ухода древесной массы весьма проблематично учесть. Поэтому заготовленную биомассу предлагается перевести в нормированный вид путем производства из нее технологической щепы. Процесс получения технологической щепы из древесной биомассы состоит как минимум из трех этапов: сбор биомассы в процессе трелевки, измельчение сырья в топливную щепу и перемещение готовой щепы до потребителя. Организационной основой развития лесохимических производств может, по нашему мнению, выступить кластерный подход, признаваемый многими учеными и практиками в качестве высокоэффективного механизма промышленной политики и подробно исследованный во многих работах [6–8].

Внедрение ресурсосберегающих технологий лесозаготовки предполагает создание специализированных терминалов оптимальной вместимости, что обеспечивает условия для гибкости технологического процесса, позволяет организовать ритмичную подачу сырья потребителям, создает условия для уменьшения численности транспортной техники и ее более полной загрузки [9]. Понятие «специализированный терминал» подразумевает склад-

198

Электронный архив УГЛТУ

Среди главных особенностей и преимуществ данной схемы следует отметить примыкание к автодороге круглогодового действия 1 и возможность хранения, учета объема щепы и ее регулярной отгрузки потребителям. Специализированный терминал 2 представляет собой подготовленную площадку, на которую организуется доставка и складирование дровяных сортиментов и лесосечных отходов с лесосек 3, 4 и 5. Дровяная древесина и лесосечные отходы с помощью транспортных машин 6, оснащенных манипулятором и грузовой платформой, доставляются на специализированный терминал, где формируются штабеля дров и лесосечных отходов. Лесосечные отходы с помощью прицепной рубительной машины 7 измельчаются в щепу. С буферного склада щепа отгружается мобильным ковшовым погрузчиком 9. Учет отгруженной щепы ведется путем измерения объема щепы в щеповозе и на складе с учетом коэффициента полнодревесности. Например, при общем объеме низкосортной древесины 100 тыс. куб. м и коэффициенте полнодревесности щепы 0,36 (ГОСТ 15815–83) общий насыпной объем щепы для перевозки составит 280 тыс. куб. м.

Таким образом, процесс производства и поставки щепы потребителям с использованием специализированного терминала позволяет минимизировать количество лесосечных отходов, оставляемых на лесосеке. Двухстадийная вывозка низкосортной древесины первоначально на специализированный терминал, а далее, после измельчения, на переработку с помощью магистральных щеповозов снижает логистические затраты, обеспечивая точный учет вывозимой щепы, как нормированной сыпучей продукции. В результате разработанной технологии существенно снижается риск возникновения лесных пожаров, и появляется дополнительный древесный ресурс, который может использоваться для лесохимической переработки.

Что касается организационных приоритетов формирования и развития лесохимического кластера, определяющих его конкурентные преимущества, то основными среди них должны выступить следующие [10]:

–формирование ядра перерабатывающих предприятий, ориентированных преимущественно на лесохимическую переработку лиственной низкосортной древесины и лесосечных отходов;

–создание новых биоэнергетических и лесохимических производств;

–развитие малых подрядных лесозаготовительных производств, ориентированных на сырьевое обеспечение местных лесопереработчиков;

–формирование научно-производственной, исследовательской и инжиниринговой базы на основе государственных вузов и научных организаций;

–развитие территориальной производственной кооперации.

Подводя итоги, можно прогнозировать высокую эффективность предлагаемой авторами модели комплексной переработки лесного сырья и лесосбережения на основе развития лесохимии и формирования лесохимического кластера перерабатывающих предприятий.

200