5. Разработка мероприятий по обеспечению доброкачественного лесовозобновления при проведении лесосечных работ

Процесс лесовосстановления после проведения лесозаготовительных работ является достаточно сложным, поскольку нарушается среда обитания лесных растений и эффективность последующего лесовосстановления напрямую зависит от правильного выбора его способа.

Вырубаемые леса должны восстанавливаться таким образом, чтобы в перспективе не было снижения качества леса и могли выращиваться желательные породы.

Способ лесовосстановления должен выбираться с учетом всех обстоятельств: природных и климатических условий; породного состава будущего леса с учетом его соответствия природным условиям; видов и способов проведенных ранее лесозаготовок; степени нарушения условий лесопроизрастания; технических и технологических возможностей лесовосстановления.

Прежде всего, следует стремиться, при выборе способов лесозаготовок, максимально обеспечить условия по возможному естественному возобновлению леса и минимизировать отрицательные последствия рубок леса. Наилучшим можно считать такое положение, когда искусственные способы лесовосстановления выполняли бы вспомогательную функцию, а естественное лесовозобновление превалировало бы.

К сожалению пока такого положения достигнуть не всегда удается, что приводит к необходимости увеличивать объемы искусственных лесовосстановительных работ, требующих значительных затрат.

Искусственное создание леса занимает значительную долю в общем объеме лесовосстановительных работ. Хотя следует стремиться к максимальному использованию возможностей естественного возобновления, без искусственного лесовосстановления полностью обойтись нельзя.

Искусственным способом могут восстанавливаться леса после проведения рубок, а также создаваться вновь.

Искусственное лесовосстановление – это создание лесных культур на площадях, ранее бывших под лесом. Оно подразделяется: на предварительное, когда посадку или посев леса производят под пологом насаждения за несколько лет до его рубки; сопутствующее, когда посадку или посев проводят в процессе несплошных рубок или после их завершения; последующее - лесные культуры на вырубках; реконструктивное, когда на площадях, занятых малоценными насаждениями, соответствующими данным конкретным условиям способами закладываются лесные культуры хозяйственно ценных древесных пород.

Под лесоразведением понимают создание лесных культур на площадях, где лес ранее не произрастал. Лесоразведение подразделяется на массивное и полосное. В первом случае создаются насаждения промышленного, рекреационного, санитарно-гигиенического назначения, а во втором – линейные защитные насаждения различного назначения.

Задачей искусственного лесовосстановления является воспроизводство лесных ресурсов выращиванием высокопродуктивных биологически устойчивых насаждений из хозяйственно ценных пород.

Основные задачи лесоразведения – повышение лесистости степных и лесостепных районов страны, создание разного рода лесных защитных насаждений: придорожных; поле-, снего- и ветрозащитных лесных полос; противоэрозионных насаждений на оврагах, балках и водоразделах; водоохранных полос по берегам рек, водохранилищ, каналов и других водоемов; зеленых зон вокруг городов и рабочих поселков; пастбищезащитных насаждений на песках в пустынных и полупустынных районах страны; плантаций технически ценных древесных пород.

Искусственное лесовосстановление проводят посадкой сеянцев, саженцев, черенков, отводков или посевом семян на лесокультурную площадь.

Лесные культуры создают сплошные и частичные. Сплошные представляют собой культуры, равномерно размещенные на площади и обеспечивающие создание насаждения из высаженных растений. Частичные культуры производятся в сочетании с имеющимся подростом главных пород и обеспечивают совместно с ним образование насаждения.

Культуры подразделяются на обычные, выращиваемые традиционными способами в обычных условиях лесохозяйственных предприятий, и плантационные, создаваемые в определенных целях, с применением специальной агротехники для получения максимально возможных результатов (культуры орехоплодных, плантации новогодних елок, культуры тополя и хвойных пород для выращивания целевых сортиментов в сокращенные сроки).

По главным породам и составу культивируемых пород лесные культуры подразделяются на чистые (из одной древесной породы) и смешанные (из двух и более) древесных пород. Используемые для создания лесных культур древесные и кустарниковые породы делятся на главные, сопутствующие, подлесочные.

Главные – породы, ради которых создаются искусственные насаждения. Они образуют верхний полог насаждения и дают основную часть продукции (древесину, плоды, орехи и т.д.).

Сопутствующие (теневые, подгонные) – породы вспомогательные, играющие роль в формировании деревьев главных пород и обеспечивающие большую плотность верхнего яруса, затенение и более полное использование производительности почв.

Кустарники составляют почвозащитный подлесок, который вместе с верхним пологом предохраняет почву от испарения влаги и зарастания сорняками, способствует улучшению физических свойств почвы, привлечению полезных птиц и т.д.

Смешанные насаждения обычно более продуктивны, чем чистые. Они лучше используют почвенную среду и солнечную энергию, обладают большей биологической устойчивостью к неблагоприятным климатическим условиям, а также вредителям и болезням, имеют большее водоохранное и почвозащитное значение.

Однако при создании смешанных насаждений удовлетворительные результаты, без трудоемких, дорогостоящих и многократно повторяющихся рубок ухода, достигаются при правильном подборе древесных пород и смешении их биогруппами с учетом возможности применения механизмов для ухода за почвой.

Участок земли, предназначенный для создания лесных культур, представляет собой лесокультурную площадь, а совокупность лесокультурных площадей составляет лесокультурный фонд.

В лесокультурный фонд включают следующие категории земель:

1) площади текущих вырубок, подлежащие искусственному лесовосстановлению;

2) площади вырубок прошлых лет, на которых в течение приемлемого срока естественного возобновления хозяйственно ценных пород не произошло;

3) площади гарей и погибших по другим причинам насаждений, где естественного возобновления хозяйственно ценных пород в приемлемые сроки не ожидается;

4) площади не покрытых лесом лесных земель, прогалин, пустырей, осушенных низинных и переходных болот;

5) редины с полнотой 0,1...0,2 и площади расстроенных и редкостных насаждений с полнотой менее 0,4;

6) площади малоценных молодняков (фонд реконструкции);

7) площади древостоев, пройденных первыми приемами постепенных рубок, где требуется содействие в лесовосстановлении;

8) пески, овраги и прочие нелесные земли, где возможно по природно-климатическим условиям выращивание леса.

В лесокультурный фонд включают также площади погибших и списанных в установленном порядке лесных культур.

Во всех случаях, когда на вырубках возможно выращивание высокопродуктивных насаждений из хозяйственно ценных древесных пород за счет естественного возобновления, лесные культуры не назначаются.

В первую очередь закультивированию подлежат свежие одно-двухлетние вырубки, почвы которых сохранили лесные специфические свойства, затем свежие гари и площади, выходящие из-под сельскохозяйственного пользования, а также участки в зеленых зонах городов, в запретных полосах по берегам рек и участки, подверженные эрозионным процессам.

Во вторую очередь культивируются полузадернелые невозобновившиеся вырубки, частично возобновившиеся главной породой вырубки. В третью очередь - старые вырубки, пустыри, прогалины, сильнозадернелые с уплотненной почвой.

Основным способом искусственного лесовосстановления является посадка сеянцами и саженцами. Для получения лесопосадочного материала необходимо заготавливать значительное количество семян. Закладкой лесосеменных плантаций достигается получение посевного материала на селекционной основе. Это позволило добиться использования при посеве около 90% семян 1 и 2 классов качества.

Для выполнения посадочных работ ежегодно в питомниках России выращивали до 4млрд стандартных сеянцев и саженцев, и это позволило в основном удовлетворить потребности лесокультурного производства. Лесопосадочный материал выращивают в лесных питомниках, в основном базисных (площадью более15га), общая площадь которых составляет более15,5тыс. га. Производство лесопосадочного материала в таких питомниках организуется на промышленной основе с использованием комплексной механизации, химизации и орошения. Около4млн шт. посадочного материала выращивается в теплицах, в которых можно создать наиболее благоприятные условия для растений и вследствие этого существенно повысить выход сеянцев с единицы продуцированной площади.

Преобладание посадки леса объясняется тем, что после проведения рубок леса резко меняются условия его последующего возобновления. На вырубках образуется совсем другой водно-световой режим, появляются хорошие условия для развития недревесной растительности, которая заглушает возобновляющиеся или создаваемые искусственно лесные растения. Все это создает значительные трудности для развития растений из лесных семян. Поэтому посев семян на лесокультурных площадях носит ограниченное применение, и он применяется при создании лесных культур на ограниченных площадях таежной зоны – на лишайниковых, вересковых и брусничниковых свежих вырубках, в первую очередь, на завалуненных почвах.

Однако, несмотря на преобладание искусственного лесовозобновления способом посадки, способ посева иногда более выгоден, а также может быть и необходим в тех случаях, когда посадка леса затруднена или невозможна, например, на мелких завалуненных почвах.

Преимущество посева лесных культур перед посадкой заключается в следующем: с самого начала создаются естественные условия для развития растений, при которых корневая система не подвергается нарушениям, что особенно важно для древесных пород, формирующих стержневой корень. Посев семян осуществить значительно проще, чем посадку саженцев, при этом отпадает надобность в питомниках, и, следовательно, исключаются лишние затраты на выращивание посадочного материала. В условиях Севера европейской части России посевы наиболее успешны, так как отсутствует или проявляется слабо конкуренция травянистой растительности и нет необходимости проведения уходов за посевами. Растения формируют поверхностную корневую систему, которая хорошо развивается у соответствующих культур. В лесостепной зоне при посеве лесных культур основное внимание должно быть уделено повышению их качества, для чего необходимо улучшать породный состав насаждений, своевременно культивировать лесосеки хозяйственно-ценными и высокопроизводительными древесными породами для формирования высокопродуктивных древостоев. Кроме того, леса с избыточным увлажнением имеют низкую производительность и почти не вырубаются, поэтому в этих условиях посевы семян почти повсеместно наиболее эффективны.

Целенаправленную подготовку лесных площадей к лесовосстановлению проводят при применении специализированных машин – кусторезов. Кусторезы применяют для расчистки зарослей и мелколесья на старых вырубках. В проекте предлагается производить данный вид работ кусторезами марки «Хускварна 252RX». Кусторез Хускварна 252RX предназначен для работы в лесу и оснащен всем необходимым для этого. Кусторез Хускварна 252RX очень мощный и работа с ним будет очень продуктивной. Кроме того, он обладает самым низким уровнем вибрации в своем классе машин. На Хускварна 252RX укороченный вал, ручка управления с двумя асимметричными рукоятками, привод газа на большой палец, мощный угловой редуктор. Рекомендуемые области применения: расчистка заросших площадей леса от поросли деревьев и кустарников. Может использоваться для кошения травы.

После подготовки площадей тем или иным способом для искусственного выращивания леса возникает необходимость, в большинстве случаев, произвести обработку почвы. Обработку почвы подразделяют на основную и дополнительную.

Необходимость проведения многоступенчатой обработки почвы объясняется тем, что за один цикл обработки в большинстве случаев не удается добиться того, чтобы в почве создавались максимально благоприятные условия для прорастания семян и дальнейшего развития из них растений или для развития корневых систем сеянцев и саженцев. Без дополнительной обработки в почве остается много растительных остатков, недостаточно разбиваются твердые комки, грубым остается микрорельеф. Поэтому более тщательную обработку получают при последующем воздействии на нее рабочих органов почвообрабатывающих машин, ведущих дополнительную обработку почвы. В этом случае выравнивается микрорельеф, почва более тщательно очищается от растительных остатков, размеры ее частиц доводятся до структурного состояния (менее 1 см). В такой почве хорошо прорастают семена и происходит интенсивное развитие корней проростков и растений, так как создается наиболее благоприятный водно-воздушный режим. Для этих видов работ в проекте рекомендуется использование навесных болотных фрез марки ФБН-1,5. Вместе с основной и дополнительной обработкой будут осуществляться мелиоративные и осушительные работы, а также работы по созданию площадок под лесные культуры, т.к. использование фрезы позволяет выровнять поверхность и создать микроповышения, что требуется для благоприятного произрастания будущих насаждений.

Фреза болотная ФБН-1,5 навесная предназначена для разделки пластов после вспашки кустарниково-болотными плугами осушенных болот и задернелых заболоченных площадей, разрушения осоковых и земляных кочек, подновления противопожарных полос, обработки малопродуктивных лугов и пастбищ, а также для добычи торфяной крошки на удобрение (фрезерование торфа). Основные узлы - рама, фрезерный барабан (шириной захвата 1,5м), редуктор, механизм регулировки глубины, карданная передача, защитный кожух, грабли. Рабочие органы в виде Г-образных ножей крепят на секциях, каждая из которых представляет собой диск, свободно насаженный на вал барабана. Секции приводятся во вращение фрикционными дисками, установленными на валу на шлицах и прижимающимися к рабочей секции пружинами. Такая конструкция позволяет дискам с ножами проскальзывать на валу барабана при встрече с непреодолимыми препятствиями, предотвращая поломку рабочих органов. Глубина обработки почвы до 20 см. Агрегатируют с тракторами класса тяги 30 кН. Производительность 0,55 км за 1 ч основного времени.

Искусственное создание леса осуществляется двумя способами: посевом семян на лесокультурных площадях и посадкой сеянцами и саженцами. Особенностью посева семян на лесокультурных площадях является то, что семена высеивают в виде отдельных порций, размещаемых в рядку посева через определенные интервалы. Такой вид посева получил название строчно-луночного. Соответственно пол такой вид посева созданы сеялки. Сеялки, применяемые в лесном хозяйстве, можно классифицировать по способам посева и условиям их применения. По способам посева сеялки можно разделить на производящие посев на лесокультурных площадках и в питомниках. С учетом условий применяемые сеялки для лесокультурных площадей подразделяются на сеялки для работы на открытых площадках, на вырубках и под пологом леса и для работы на склонах.

В данном проекте рекомендуется сеять семена сосны и ели на сеялке ССЛН-1.

Сеялка строчно-луночная навесная ССЛН-1 предназначена для рядового и строчно-луночного посева семян древесных и кустарниковых пород при создании защитных лесных насаждений. Работает в навесном и прицепном вариантах. Одну сеялку агрегатируют с трактором Т-25А, а три – с тракторами «Беларусь» со специальными полунавесными сцепками. Семенной бункер сеялки установлен на раму, опирающуюся на два опорно-приводных колеса. Бункер внутри разделен перегородкой на два отделения: одно для крупных семян, другое для мелких. Для высева мелких семян установлены высевающие аппараты катушечно-желобчатого типа со спирально-ленточньши семяпроводами, а для крупных (желудей и др.) – катушечно-лопастные высевающие аппараты с воронкообразными семяпроводами. Привод высевающих аппаратов - от левого опорно-приводного колеса через зубчато-цепную передачу. В отделении бункера для крупных семян установлены ворошилка и нагнетатели для равномерной подачи несыпучих семян в приемную камеру высевающего аппарата. При высеве из этого отделения бункера сыпучих семян ворошилку следует отключить.

Сеялка имеет анкерный сошник коробчатой формы, внутренняя полость которого разделена на две части. В передней части на оси установлена 3-лопастная крыльчатка. На оси с наружной части по обе стороны сошника закреплены приводные колеса звездчатого типа, приводящие во вращение 3-лопастную крыльчатку. К сошнику шарнирно прикреплена рамка с катком и загортачами грейдерного типа.

Семена подаются с помощью высевающих аппаратов непрерывным потоком в сошник. Если семена направить по семяпроводу в отделение сошника с 3-лопастной крыльчаткой, то получится строчно-луночный высев, а если в пустотелую полость, то непрерывный (строчный). Заделываются семена катком и загортачами.

Производительность сеялки рассчитывается по формуле:

, га/смену,

где – рабочая ширина обрабатываемой полосы, м;м;

– скорость перемещения агрегата, км/ч;

– время смены, ч; ч;

– коэффициент использования времени смены. Зависит от многих факторов и поэтому колеблется в широких пределах от 0,6 до 0,9.при выполнении работ, требующих частой остановки, например, посев, посадка, опрыскивание.

Рабочая скорость агрегата определяется по формуле:

, км/ч,

где – теоретическая скорость агрегата, км/ч;км/ч;

– коэффициент, учитывающий буксование ходовой части трактора. Для колесных агрегатов;

– коэффициент, учитывающий криволинейность хода трактора. При работе на открытых площадях ;

 км/ч;

га/смену.

Культиватор- растение питатель навесной КРН-4,2 для междурядной обработки в лесных полосах на открытых площадях. Состоит из рамы с навеской на трактор и двумя опорными колесами, семи секций рабочих органов и шести туковысе-вающих аппаратов с тукопроводами и подкормочными ножами. Привод ту-ковысевающих аппаратов – от опорных колес через цепные передачи. Культиватор укомплектован сменными рабочими органами; стрельчатыми и односторонними полольными лапами, рыхлящими долотами и подкормочными ножами. По заявке потребителя может быть поставлен с ротационными игольчатыми дисками, защитными устройствами, прополочными боронками, лапами-отвальчиками, бороздоделателями, окучниками. Агрегатируется с тракторами «Беларусь», ЮМЗ-6Л/М, Т-40М и Т-40АМ.

Указанный тип культиваторов используют для рыхления почвы и уничтожения сорной растительности в междурядьях лесных культур и посевов. Рыхление почвы и уничтожение сорняков внутри рядка осуществляют преимущественно вручную или с помощью гербицидов. При чем последние менее предпочтительны, т.к. их применение значительно ухудшает экологию.