Экспериментальные полигоны

Модельный лес «Прилузье»
Экспериментальные полигоны № 3 и № 4
ВОССТАНОВЛЕНИЕ КОРЕННЫХ СОСНЯКОВ
ПУТЕМ ИМИТАЦИИ ЕСТЕСТВЕННОЙ
СОСНОВО-ЕЛОВОЙ ПОЖАРНОЙ ДИНАМИКИ
ПОСЛЕ СПЛОШНОЙ И ПОСТЕПЕННОЙ РУБКИ
Сыктывкар 2013
Содержание
Предисловие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Описание экспериментальных полигонов № 3 и № 4 . . . . . . . . . . . . . . . 5
Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
История лесообразовательного процесса на полигонах. . . . . . . . . . . . . . . . 5
Цель экспериментальных полигонов: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Назначение полигона № 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Назначение полигона № 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Процесс закладки экспериментальных полигонов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Процесс закладки полигона № 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Процесс закладки полигона № 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Контрольный участок к полигонам № 3 и № 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Описание экскурсионного маршрута на полигонах № 3 и № 4 . . . . . . . . . 21
Модельный лес «Прилузье»
Предисловие
Экспериментальные полигоны в Модельном лесу «Прилузье» закладывались в 1999-2004 г.г. как опытные участки новаторских и традиционных подходов к рубкам и лесовосстановлению с учетом требований устойчивого управления лесами и добровольной лесной сертификации. Всего на территории
Прилузского лесничества заложено 16 экспериментальных полигонов, на которых испытывались различные лесоводственные приемы проведения сплошных, постепенных и выборочных рубок и последующего восстановления с
учетом региональной специфики Республики Коми и ландшафтной специфики
конкретной территории.
При закладке экспериментальных полигонов специалисты Модельного леса
изучали историю развития лесного участка, определяли его таксационную
структуру, закладывали пробные площади, оценивали возможные сценарии
развития древостоя после рубки. Для проведения рубок на полигонах привлекались лесозаготовительные предприятия Прилузского района, при необходимости проводилось дополнительное обучение и тренировки исполнителей.
После закладки полигоны использовались как опытные участки при проведении практик студентов, подготовке курсовых, дипломных работ, защите
диссертаций студентами и аспирантами ВУЗов Республики Коми и сопредельных регионов. На экспериментальных полигонах проводились многочисленные научные и образовательные экскурсии, семинары, курсы повышения квалификации специалистов лесной отрасли из Республики Коми, России и из-за
рубежа.
Не все экспериментальные рубки на этих опытных участках достигли поставленной цели. Но отрицательный результат в лесоводстве тоже имеет большое значение, т.к. позволяет не повторять аналогичных ошибок в будущем.
4
Экспериментальные полигоны № 3 и № 4
Описание экспериментальных полигонов № 3 и № 4
Введение
К середине XIX века сосновые насаждения по берегам рек были сильно
истощены выборочными рубками сосны на пиловочник. Например, один из
лесных ревизоров-таксаторов, проверявший состояние лесов Вологодской губернии, к которой относилось Прилузье в конце XIX века, сообщал в министерство государственных имуществ: «Почти везде на расстоянии до 10 верст от
реки Двины, Сухоны, Лузы и Юга, леса опустошены».
В поисках лучшей пиловочной сосны лесопромышленники уходят всё
глубже и глубже в леса, на водоразделы. В то время на участке, где сейчас заложены экспериментальные полигоны, произрастал двухъярусный
сосново-еловый древостой с преобладанием сосны, о чем свидетельствуют
сохранившиеся могучие 250-летние сосны на границах полигона, а также
старые сосновые пни, которые сохранились на площади участка (рис. 1, 2, 3).
В 1860-х годах здесь можно было встретить коми крестьян с топором и лошадкой, запряженной в волокуши, рубивших «сосну на пиловочник». Заготовку
древесины выполняли зимой. Деревья валили топором, в чем можно убедиться
по верхней части пней: с одной стороны пень имеет неровную косую поверхность. Вырубали деревья сосны с ровным стволом, не имевшие пороков. Брали, как правило, только нижнее самое толстое 10-вершковое бревно (7.3 м) без
пороков. Брошенные части стволов с необрубленной кроной сохранилась на
участке до настоящего времени.
Это были так называемые подневольно выборочные рубки, при которых
древостой никогда не удалялся полностью. Всегда на участке сохранялась
ель и часть деревьев сосны, тонкомерных или с пороками ствола. Степень изреживания определялась участием сосны в составе древостоя и качеством её
стволов. Однако рубка ускоряла процесс смены сосны на ель, которая, получив
больше света, ускоряла свой рост и формировала практически чистые древостои. Кроме того, с появлением человека на водоразделе, чаще стали возникать
пожары, что также нарушило естественную динамику лесов.
История лесообразовательного процесса на полигонах
На территории полигонов подневольно-выборочная рубка по сосне была
выполнена в 1862-63 годах (дата рубки определена по началу периода усиления роста ели, а также возрасту самых старых деревьев сосны, берёзы и осины
на выделе). Вырубка сосны привела к тому, что на участке остался еловый
древостой с незначительной примесью сосны в составе.
После рубки возник пожар, имевший, скорее всего, антропогенное проис5
Модельный лес «Прилузье»
хождение. Лесные ревизоры в то время нередко отмечали, что лесопромышленники специально поджигали места выборочных рубок, чтобы скрыть следы
чрезмерно интенсивной выборки сосны на отведенной в рубку делянке.
Большая часть участка была пройдена пожаром, после которого вся ель,
сохранившаяся здесь после рубки, погибла. Огонь остановился на границе выделов № 1 и № 2 в 118 квартале Занульского участкового лесничества (см.
схему), или между полигоном 4 (участок постепенной рубки) и полигоном 3
(сплошная вырубка).
На площади, пройденной пожаром, древостой погиб. На месте гари сформировался лиственно-сосновый со вторым ярусом ели древостой (в настоящее
время это лесотаксационные выдела 2 , 10 кв.118 и выдела 9, 11 кв.117). В той
части участка, которая не была затронута лесным пожаром, сформировался
разновозрастный еловый древостой с незначительным участием берёзы и сосны (выдел 1, кв. 118 см. схему).
Для данных лесорастительных условий характерна естественная сосновоеловая пожарная динамика, основными стадиями развития которой являются:
• Разновозрастное еловое насаждение с участием сосны (климакс) =>
• Естественный лесной пожар, повторяющийся 1 раз в 350-600 лет (нарушение) =>
• Открытое пространство (гарь 0-10 лет после пожара) =>
• Заселение гари пионерными породами: сосной, березой, осиной (0-20 лет)
=>
• Формирование смешанного сосново-лиственного древостоя, под пологом
которого поселяется ель, формирующая 2 ярус насаждения (150 лет после пожара) =>
• Естественный распад осиново-березового древостоя, формирование 2-х
ярусного сосново-елового насаждения (200-250 лет после пожара) =>
• Выход ели в 1-й ярус, формирование смешанного сосново-елового древостоя (250-350 лет после пожара) =>
• Сукцессия по направлению к климаксу – разновозрастному еловому древостою с участием сосны (300-600 лет после пожара) =>
В средней подзоне тайги Европейского Севера в естественных условиях
стихийные лесные пожары закономерно возникают в течение 300-600-летнего
периода. В результате климаксовый древостой с преобладанием ели гибнет.
Цикл естественной сосново-еловой пожарной динамики повторяется снова.
Сосна прекрасно адаптирована к воздействию огня, она обладает мощной
толстой корой, которая защищает ствол от повреждения огнём, глубокой корневой системой, которая предотвращает ветровал деревьев сосны на образовавшемся после пожара открытом пространстве, высоко поднятой кроной,
другими эволюционными приспособлениями к переживанию лесного пожара
и восстановлению популяции после пожара. Часть старых крупных деревьев
6
Экспериментальные полигоны № 3 и № 4
сосны с толстой корой сохраняется даже при верховом пожаре, хотя повреждается огнем в значительной степени, но большая часть деревьев при верховом
пожаре гибнет.
Известна также закономерность – усиление плодоношения деревьев сосны,
повреждённых огнём (эффект странгуляции). Адаптация сосны обыкновенной
(Pinus silvestris) к пирогенному воздействию является конкурентной стратегией вида по удержанию территории, выработавшейся в процессе эволюции.
Огонь минерализует почву, сжигая грубогумусную лесную подстилку, обогащая почву зольными элементами и тем самым создавая благоприятные условия для прорастания семян и ускоренного роста послепожарного поколения
сосны. Одновременно с сосной на гари заселяются другие пионерные виды
– берёза и осина. На месте гари формируется сосново-лиственный древостой.
В результате вмешательства человека на данном участке был нарушен ход
послепожарных сукцессий. Подневольно выборочная рубка ускорила смену
сосны елью, а на части, пройденной лесным пожаром, сформировался древостой из пионерных пород, который к 1999 году достиг возраста спелости и был
назначен в рубку.
Цель экспериментальных полигонов: восстановление продуктивности
лесов и сохранение биологического разнообразия при эксплуатации сосновых
и производных от сосновых вторичных лесов имитацией естественной сосновой пожарной динамики при проведении рубок и лесовосстановления.
Местоположение: 117 – 118 кварталы Занульского лесничества (см. схему).
Назначение полигона № 3 – Восстановление сосновых лесов на месте производных ельников, сформировавшихся в результате подневольно-выборочных
рубок сосняков черничных, сохранение биологического разнообразия.
Назначение полигона № 4 – Эксплуатация вторичных лиственно-сосновых
насаждений постепенными рубками. Сохранение биологического разнообразия.
Процесс закладки экспериментальных полигонов
При планировании рубки и лесовосстановления на полигонах были поставлены следующие задачи:
• Получение коммерческой выгоды,
• Обеспечение возобновления экономически наиболее ценных древесных пород, в данном случае – сосны.
7
Модельный лес «Прилузье»
• Сохранение биоразнообразия лесов, в данном случае – имитацией
естественной сосново-еловой пожарной динамики.
• Сохранение средообразующих функций лесов, в данном случае – предотвращение уплотнения почв в процессе лесосечных работ.
На полигонах № 3 и 4 способы решения поставленных задач были разными,
т.к. процесс формирования спелых древостоев на этих участках был различным.
Процесс закладки полигона № 3
На полигоне № 3 подневольно-выборочная рубка 1864 г. без последующего
пожара ускорила смену сосны елью. К моменту рубки здесь произрастал разновозрастный еловый древостой (рис.2,3). Состав древостоя до рубки 8Е1Б1С,
полнота 0.95, запас – 260 м3/га (рис.4). Возраст ели 110-280 лет. Сосна в составе древостоя представлена экземплярами в возрасте более 250 лет. По площади
выдела сосна размещена неравномерно в количестве 12 шт/га.
До рубки было учтено также 85 шт/га сухостойных деревьев ели всех ступеней толщины и 270 шт/га ветровальных и буреломных деревьев последних
лет (рис.5).
В напочвенном покрове разновозрастного ельника преобладали сфагнумы,
кукушкин лен, зелёные мхи, черника, брусника, формировавшие плотный слой
грубогумусной подстилки мощностью 7-10 см.
Возобновление под пологом древостоя было представлено елью и берёзой.
Состав возобновления 9Е1Б. Густота – 4200 шт/га. Возраст подроста ели 7-55
Рис. 4. Состав древостоя и подроста на полигоне 3 до рубки
8
Экспериментальные полигоны № 3 и № 4
Рис. 5. Схема разработки демонстрационных полигонов №3 и № 4
9
Модельный лес «Прилузье»
лет. Интенсивное поселение ели под пологом древостоя началось последние 20
лет. Подрост поселяется в окнах полога, на старом валеже.
Доминирование ели на протяжении более 130 лет привело к накоплению
слоя грубогумусной подстилки. Началось увеличение влажности почвы в направлении застойного увлажнения. В горизонте В почвы отмечены ржавые
пятна закисного железа.
Рубка на участке выполнена в марте 2000 года.
Вид рубки: сплошная.
Способ заготовки древесины: механизированная заготовка сортиментов
на базе комплекса машин харвестер и форвардер . Заготовку проводило предприятие “Лузалес”.
Цели экспериментальной рубки:
1. Получение коммерческой выгоды обеспечивается рубкой всех деревьев, достигших эксплуатационного диаметра;
2. Сохранение биоразнообразия обеспечивается сохранением в процессе
рубки структур биоразнообразия и имитацией естественной пожарной динамики;
3. Естественное возобновление на выделе экономически продуктивного древостоя сосны обеспечивается оставлением семенных деревьев сосны и
имитацией естественной пожарной динамики – сплошным палом (отжигом)
делянки после рубки.
На полигоне №3 использован комплекс машин Харвестер + Форвардер
(рис. 5), что позволило снизить себестоимость лесозаготовительных работ за
счёт увеличения производительности труда и снижения фонда заработной платы. Харвестер разрубал волок, одновременно выполнял разработку полупасек.
Готовые сортименты укладывал вдоль волока, сучья и вершина укладывались
на волок под колёса. Расстояние между центрами волоков 16-22 метра.
Трелёвку сортиментов выполняли форвардерами Валмет 862. Форвардер
заходил по волоку, продвигаясь вглубь делянки, набирал воз, возвращался по
объездному волоку. Вытрелеванные сортименты укладывали на обочину лесовозного уса. Сортировку сортиментов выполняли в момент погрузки на лесовозный транспорт.
После рубки на участке сохранилось до 5 шт/га семенных деревьев сосны,
10-15 шт/га тонкомерных деревьев ели и 2100 шт/га подроста, единичные тонкомерные деревья берёзы и 200 шт/га подроста берёзы (рис. 6).
Сохранение естественного биоразнообразия участка обеспечено сохранением старовозрастных деревьев сосны, валежа, сухостойных деревьев, старых
пней, а также проведением огневой очисткой вырубки от порубочных остатков.
Чтобы обеспечить безопасность работ, сухостойные деревья были обозначены
10
Экспериментальные полигоны № 3 и № 4
Рис. 6. Состав древостоя на полигоне № 3 после рубки
красно-белой лентой и сохранялись только в центральной части пасек.
Огневую очистку лесосеки планировалось выполнить в июне 2000 года.
Однако чрезмерно жаркая сухая погода создала условия, при которых вероятность перерастания отжига в лесной пожар была очень велика. Поэтому отжиг
полигона был выполнен только в июле 2003 г, т.е. через 3 года после рубки. В
результате задержки отжига на вырубке уже появился многочисленный самосев березы и поросль осины.
До проведения сплошного пала были проведены подготовительные работы:
• По периметру сплошной вырубки была проделана бульдозерная минерализованная полоса, чтобы предотвратить неконтролируемое распространение огня на сопредельные участки.
• Территория вырубки была разделена бульдозерными полосами по
бывшим трелевочным волокам на отдельные сектора площадью 4 – 6 га чтобы
контролировать отжиг в пределах сектора.
• Были подготовлены средства пожаротушения для предотвращения неконтролируемого распространения огня за пределы полигона.
• Было организовано обучение рабочих проведению контролируемого
пала на вырубке.
Время для проведения контролируемого пала выбрали в конце июля при
жаркой и безветренной погоде, чтобы обеспечить максимальное прогорание
порубочных остатков и лесной подстилки для огневой минерализации почвы.
Отжиг полигона проводили бригадой рабочих из 6 человек. Сначала определили направление ветра. Затем начали отжиг в первом секторе перпендикулярно направлению ветра, начиная с предветренной стороны, что позволило избежать проблем с дымом и видимостью при проведении дальнейшего отжига,
11
Модельный лес «Прилузье»
а также постепенно увеличивать ширину минерализованной огнем полосы на
наиболее вероятном направлении распространения огня. Для этого «поджигатели» были расставлены через 15-20 м друг от друга и двигались параллельно
вглубь сектора до следующей минерализованной полосы, поджигая скопления
порубочных остатков в пределах зоны своей ответственности. Затем операция
повторялась. Таким образом, был обеспечен охват всей площади внутри минерализованного сектора. Затем по такой же технологии было проведено выжигание в следующем секторе полигонов. Тем самым удалось создать многочисленные очаги возгорания и повысить скорость и полноту сгорания лесных
горючих материалов.
Отжиг был проведен в течение двух рабочих дней, после чего еще в течение 2 суток проводили окарауливание места отжига для предотвращения неконтролируемого распространения огня при перемене погоды.
В сентябре 2003 года был проведен учет результатов сплошного пала на
полигоне № 3.
Общая площадь, пройденная огнем, составила 63%.
Участки с полным прогоранием порубочных остатков и подстилки до минеральной части почвы и отмиранием всех деревьев составили 25%.
Участки с частичным прогоранием подстилки и гибелью подроста ели составили 24%.
Не прогоревшие участки с сохранившимся подростом ели и самосевом березы и осины составили 37 % .
Трудовые затраты на подготовку и проведение пала на сплошной вырубке
оказались в 3 раза меньше, а финансовые затраты в 6 раз меньше, в сравнении
с затратами на посадку лесных культур сосны на этой площади.
В последующие после проведенного пала годы на прогоревших участках
полигона № 3 произошло активное возобновление сосны. Густота его варьирует в зависимости от степени минерализации почвы огнем. В среднем количество возобновления сосны составило 4200 экз/га. Через 8 лет после отжига на
полигоне № 3 сформировался смешанный молодняк состава 7Б2С1Е (рис. 12).
В 2011 году на полигоне № 3 были проведены рубки ухода – осветление.
После него состав молодняка по количеству стволиков составил 6Б3С1Е (рис.
13). Таким образом, цели, поставленные при закладке полигона № 3, полностью достигнуты, несмотря на то, что искусственный пал на вырубке проведен
с опозданием на 3 года. А именно:
1. Проведена коммерчески выгодная механизированная сплошная рубка
производного елового древостоя.
2. Сохранены крупные старые сосны, которые обеспечили обсеменение
вырубки и одновременно – сохранение типичного биологического разнообразия коренных сосновых лесов после сплошной вырубки.
3. Обеспечено естественное возобновление сосны проведением искус12
Экспериментальные полигоны № 3 и № 4
Рис.12 Состав вторичного древостоя по породам после управляемого пала
на полигоне № 3
Рис.13 Состав вторичного древостоя на полигоне № 3 после управляемого пала и
после рубок ухода
13
Модельный лес «Прилузье»
ственного пала по сплошной вырубке, имитирующего сосново-еловую естественную пожарную динамику. При этом финансовые затраты на восстановление сосны оказались в 6 раз ниже в сравнении с созданием лесных культур
сосны посадкой 2-3 летних сеянцев.
4. Обеспечено высокое участие сосны в составе формирующегося на вырубке молодого древостоя.
5. После проведения дополнительного прореживания будет сформирован
продуктивный сосново-березовый древостой со вторым ярусом из ели.
Процесс закладки полигона № 4
К 1999 году на месте бывшей добровольно-выборочной рубки по сосне
и последующего после рубки пожара сформировался смешанный сосновоосиново-берёзовый древостой. Состав древостоя 3С2Е4Ос1Б+Пх. По числу
деревьев в составе преобладала ель, но в древостое она занимала подчинённое
положение и не играла эдифицирующей роли. Возраст сосны, берёзы и осины
124 года, ели – 119 лет. Запас сырорастущей древесины 350 м3/га. Полнота
древостоя по площади участка была неравномерная и колебалась в пределах
0.8-1.0, средняя 0.83 (рис. 7, 8)
Состав возобновления под пологом древостоя 7Е2Б1Пх+Ос,едС. Густота
950 шт/га. Средняя высота 90 см, средний возраст 20 лет.
Рис.8 Состав древостоя и подроста на полигоне № 4 до рубки
14
Экспериментальные полигоны № 3 и № 4
Подлесок был хорошо развит, образован рябиной, жимолостью, ольхой серой, шиповником, малиной, смородиной красной. Напочвенный покров был
слабо развит. Господствовали черника и брусника, встречались герань лесная,
папоротники, ожика, грушанка и другое лесное разнотравье.
Цели закладки полигона № 4:
1. Получение коммерческой выгоды при рубке древостоя достигалось
изъятием запаса спелой древесины деревьев лиственных пород и ели в первый
приём и рубкой деревьев сосны во второй.
2. Сохранение биоразнообразия обеспечивалось сохранением структур
биоразнообразия и копированием пожарной динамики сосновых насаждений.
3. Сохранение лесной среды и восстановление экономически продуктивного древостоя сосны естественным путём планировалось обеспечить проведением постепенной рубки с удалением в первый приём лиственных пород и
ели, сохранением деревьев сосны в качестве семенников и огневой подготовкой почвы после проведения первого приёма рубок.
Вид рубки: двухприемная постепенная рубка.
Способ заготовки древесины: ручная валка и сортиментная заготовка на
базе форвардеров.
Сезон рубки: март 2000 года.
Отбор деревьев в рубку: ель – с диаметра 8 см; берёза – с диаметра 14 см;
сосна – с диаметра 8 см (с дефектами ствола и стволовыми гнилями), осина – с
диаметра 8 см.
Гнилые и фаутные деревья осины и березы, не имеющие коммерческой ценности, в количестве 15 шт./га также не вырубались для повышения ветроустойчивости оставляемых сосновых семенников.
Сохранение структур биоразнообразия. Старые пни, старый валёж сосны, ели и берёзы, ветровальные комплексы убирались только на волоках.
Сухостойные деревья с дуплами, высокие пни, обгоревшие остолопы сосны
убирали только в трёхметровой полосе вдоль трелёвочных волоков.
Технология лесосечных работ: Сортиментная заготовка древесины на базе
форвардера “Валмет-862”. Валка деревьев бензопилами типа “Хускварна”. Обрезка сучьев и раскряжевка деревьев – в пасеках бензопилами типа “Хускварна”. Сортировка – на лесопогрузочном пункте, манипулятором форвардера в
момент выгрузки. Вывозка сортиментов – сортиментовозами на базе автомобилей МАЗ, КамАЗ (рис. 5).
15
Модельный лес «Прилузье»
Рубка выполнена в марте-апреле по снежному покрову. Первоначально вальщики разрубали трассу трелёвочных волоков. Волока прокладывали,
стараясь максимально сохранить деревья сосны. После того как волока были
освобождены от сортиментов, разрабатывали полупасеки. Деревья валили вершинами в направлении волока, освобождали от сучьев и разделывали на сортименты. Трелевку сортиментов выполняли по готовым трелёвочным волокам.
Использование форвардеров для сортиментной заготовки позволило сохранить
максимальное количество сосны. Большая часть лиственных пород и ель были
вырублены.
После рубки остался разреженный сосновый древостой с незначительной
долей участия в составе берёзы, осины и ели. Берёза и ель представлены тонкомерными экземплярами, осина представлена деревьями с диаметром более 44 см. Густота оставшегося на корню древостоя 170 деревьев/га (рис. 9).
Так как рубка была выполнена в зимний период времени, сохранилось 600 шт/
га подроста всех пород.
Проведение огневой очистки планировали в июне 2001 г., фактически отжиг был выполнен в конце июля 2003 г. Из-за задержки отжига на 3 года на
делянке появилось 6200 шт/га вегетативной поросли осины, что в дальнейшем снизило эффективность прогорания подстилки на полигоне № 4. К 2003
г. средняя высота поросли осины составила 1.5 м, а её обилие значительно затруднило высыхание порубочных остатков.
Отжиг на полигоне № 4 проводили одновременно с полигоном № 3 по такой же технологии, однако результаты сплошного пала оказались менее выразительны. Огнем пройдено только 25% площади делянки, при этом прогорания подстилки и напочвенного покрова до минеральной части почвы достичь
Рис.9 Состав древостоя на полигоне № 4 после рубки
16
Экспериментальные полигоны № 3 и № 4
удалось только на отдельных небольших участках со скоплением порубочных остатков ели. В то же время, в местах интенсивного горения порубочных
остатков были сильно повреждены оставленные семенники сосны, которые
впоследствии усохли и вывалились. Это привело к еще большему снижению
густоты, полноты и запаса древостоя, оставленного после 1 приема постепенной рубки. А обильная поросль осины, появившаяся до проведения отжига, а
также и после него, привела к тому, что самосев сосны, появившийся местами
на прогоревших участках, оказался под пологом осины и почти полностью выпал из состава возобновления в последующие после отжига годы.
В результате через 13 лет проведения 1 приема постепенной рубки и через
10 лет после запоздавшего на 3 года отжига на полигоне № 4 образовался расстроенный редкостойный древостой состава 4Ос3Б3С, средней полноты 0,2, с
запасом 60м3/га, сильно захламленный вывалившимися после рубки и отжига
деревьями. Из-за малой концентрации запаса древесины в настоящее время это
насаждение не представляет коммерческой ценности. В естественном возобновлении также доминирует осина. Средний состав возобновившегося после
рубки и отжига молодняка 6Ос4Б, густота – около 12 тыс. стволиков на 1 га.
Необходимо отметить при этом, что густота и состав молодняка сильно варьируют в зависимости от сохранности верхнего полога расстроенного рубкой
древостоя.
Фактически можно констатировать, что задержка с отжигом на 3 года после
1 приема постепенной рубки привела к тому, что запланированные цели экспериментального полигона № 4 не были достигнуты, в отличие от полигона №
3. Однако отрицательный результат эксперимента с постепенной рубкой позволяет сделать следующие выводы:
1. Способность осины размножаться вегетативным способом нужно учитывать при проведении рубок в продуктивных сосновых насаждениях с участием осины.
2. Для подавления корнеотпрысковой способности осины в первый прием постепенной рубки необходимо оставлять на корню древостой с полнотой
не менее 0.5.
3. Для содействия естественному возобновлению сосны после 1 приема
постепенных рубок в таких смешанных насаждениях целесообразно проводить дополнительную минерализацию почвы скарификацией.
4. Проведение отжига (искусственного пала) после рубки таких насаждений необходимо тщательно планировать и проводить его в первый год после
рубки, чтобы обеспечить прогорание подстилки, достаточное для гибели корневых тяжей осины, располагающихся на границе органогенного и минерального слоев почвы.
5. Второй прием рубок целесообразно планировать после появления под
пологом не менее 3000 шт/га подроста сосны.
17
Модельный лес «Прилузье»
6. После проведения второго приема постепенной рубки необходимо
планировать не менее двух осветлений для ухода за сосной, которая в этих
условиях испытывает сильную конкуренцию возобновления лиственных пород, прежде всего осины.
Контрольный участок к полигонам № 3 и № 4
Вид рубки: сплошная с сохранением подроста ели.
Способ заготовки древесины: хлыстовая заготовка на базе трелёвочных
тракторов с чёкерной оснасткой.
Цель рубки:
• Получение коммерческой выгоды рубкой деревьев с диаметра на высоте груди 8 см
• Содействие естественному возобновлению хвойных пород путем сохранения подроста ели при использовании узкопасечной технологии лесосечных работ.
.
Технология лесосечных работ: узкопасечная на базе трактора ТДТ-55.
Технологическая схема разработки делянки представлена на рис. 10.
Валка деревьев – бензопилами типа “Хускварна” вершиной в направлении
трелёвки под острым углом к волоку.
Трелёвка – трактором ТДТ-55 за вершину.
Обрезка сучьев – сучкорезной машиной ЛП-30Б.
Погрузка хлыстов на лесовозный транспорт – челюстным погрузчиком ПЛ1А.
Вывозка – лесовозами на базе автомобилей МАЗ, КамАЗ.
Рубка начата в августе 1999 года. В ноябре, при полном насыщении почвы
влагой, лесозаготовительные работы были приостановлены и возобновлены
после установления устойчивого снежного покрова.
При работе по этой технологии первоначально разрубали погрузочные пункты и полосу безопасности вдоль лесовозной дороги (зимника). Ширина зоны
безопасности 50 м. Обычно при хлыстовой технологии в дальнейшем вся зона
безопасности используется в качестве погрузочной площадки. Очистку деревьев от сучьев выполняли на погрузочных площадках сучкорезной машиной
ЛП-30 Б. Очищенные от сучьев хлысты сучкорезная машина укладывала в
штабеля. Обрезанные сучья образовали вал сбоку от сучкорезной машины.
После разработки погрузочных пунктов вальщики приступили к прорубке
18
Экспериментальные полигоны № 3 и № 4
Рис.10. Технологическая схема разработки контрольного участка полигонов
№ 3 и № 4.
трелёвочных волоков. Деревья валили вершиной на волок в направлении трелёвки. Ширина волоков до 5 метров. Ширина между центрами волоков 20-30
метров. После разработки одного волока вальщик переходил на соседний волок.
После разработки волоков вальщики приступали к разработке пасек. Деревья валили вершиной в направлении трелёвки под острым углом к волоку.
Спиленные деревья вытрелёвывали на лесопогрузочный пункт, где проводилась очистка от сучьев с помощью сучкорезной машины. Вывозку хлыстов выполняли лесовозными машинами МАЗ, оснащёнными коником и роспуском.
Погрузку хлыстов на лесовозные машины выполняли челюстными погрузчиками ПЛ-1А, ПЛ-2А.
19
Модельный лес «Прилузье»
После завершения рубки по такой технологии делянка представляет собой
совокупность технологических элементов с различной степенью техногенного
воздействия.
• Наиболее нарушены лесопогрузочные пункты, на которых даже при
разработке в зимний период уничтожается почти вся растительность, повреждается почва. Поверхность захламляется порубочными остатками, а также брошенными хлыстами, обломками деревьев и т.д.
• Меньшее техногенное воздействие приходится на трёлевочные волока.
Здесь уничтожается вся древесная и кустарниковая растительность. Поверхность их захламляется обрубленными вершинами и обломанными сучьями.
• Наименьшие изменения претерпевает фитоценоз в пасеках. Здесь удаляется древостой и часть подроста и подлеска. При соблюдении технологии
лесосечных работ в пасеках возможно сохранить до 80 % подроста.
На контрольном участке после сплошной рубки 4% площади делянки было
занято погрузочными пунктами, ещё 17% площади занимали магистральный и
трелевочные волока.
В пасеках сохранился подрост ели и пихты густотой 2500 шт/га. Были
также оставлены тонкомерные деревья берёзы, ели и одиночные деревья осины. В среднем на 1 га сплошной вырубки оставлено 65 деревьев всех пород
(рис.11).
Через 13 лет после сплошной рубки с сохранением елового подроста сформировался лиственный молодняк густотой 30 тыс. стволиков на 1 га, состав
6Б2Ос1Ив1Е, доля сосны в котором чрезвычайно мала (рис. 15), а почти весь
Рис.11 Состав древесной ассоциации на контрольном участке полигона № 3
после рубки
20
Экспериментальные полигоны № 3 и № 4
Рис.15 Состав вторичного древостоя на контрольном участке через 12 лет
после сплошной рубки
подрост ели уже находится под пологом лиственных пород (рис. 16).
Таким образом, на контрольном участке сплошной рубки по «традиционной» хлыстовой технологии лесосечных работ после рубки произошла смена
хвойных пород, в данном случае ели, лиственными с преобладанием березы.
Доля сосны в составе возобновления минимальна, она уже не выдерживает
конкуренции лиственных пород и в ближайшие 10 лет выпадет из состава формирующегося древостоя. Очевидно, что добиться естественного восстановления сосны как коренной породы на контрольном участке уже не получится. Единственным способом «возвращения» сосны на эту территорию может
быть только искусственное восстановление, т.е. посадка лесных культур после
сплошной рубки лиственно-елового древостоя.
.
Описание экскурсионного маршрута на полигонах № 3 и № 4
Экскурсия на полигонах № 3, 4 является логическим продолжением экскурсии по маршруту «Лес и человек: история взаимоотношений» (маршрут
«Читаево»), так как главной целью эксперимента на полигонах является восстановление в ландшафте естественным путем сосны, как коренной и наиболее продуктивной и коммерчески ценной древесной породы для данных лесорастительных условий. Поэтому последняя демонстрационная точка маршрута
«Читаево» является начальной демонстрационной точкой экскурсии на полигонах.
21
Модельный лес «Прилузье»
Рис.16 Ход роста древесных пород на контрольном участке сплошной
вырубки полигона № 3
Демонстрационная точка № 1 расположена на границе леса и вырубки
(см. схему). Здесь оборудовано место для дискуссии с удобными сидениями
для участников экскурсии. Отсюда хорошо видны еловый лес, который поступил в рубку в 1999 г., и сплошная вырубка – полигон № 3. Рядом с демонстрационной точкой 1 расположены могучие 250-летние сосны, которые показывают, насколько более продуктивным в сравнении с производным ельником был
исходный сосняк черничный, который в основном был вырублен выборочной
рубкой 1863-1864 г.г. На точке № 1 целесообразно рассказать историю формирования насаждений, а также подробно изложить цели, задачи и процесс
закладки экспериментальных полигонов и последующих мероприятий.
Демонстрационная точка № 2 расположена в 70 м от точки № 1 в глубине вырубки (см. схему). Двигаясь к ней, экскурсия пересекает хорошо заметную минерализованную бульдозерную полосу, отделяющую вырубку от стены
леса, а также участки с разной степенью прогорания подстилки на вырубке.
Точка 2 находится на участке с хорошо прогоревшей подстилкой, как следствие
хорошей огневой минерализации почвы, здесь формируется густая парцелла
сосны, которая вполне успешно конкурирует с порослевой березой, возобновившейся от пнёвой поросли.
22
Экспериментальные полигоны № 3 и № 4
Демонстрационная точка № 3 (см. схему) демонстрирует участок вырубки, практически не затронутый огневым воздействием. Здесь сохранился подрост ели, который через 10 лет после рубки уже оказался под пологом обильно возобновившейся березы. Сосна в составе возобновления на этом участке
практически отсутствует.
Необходимо отметить, что семена сосны распространялись на вырубке достаточно равномерно, однако на участках со слабым прогоранием или без воздействия огня всходы сосны погибали из-за сильного иссушения подстилки в
летнее время.
На точке 3 также хорошо заметна разная скорость реакции мелкого, среднего и крупного подроста и тонкомера ели на изменение условий освещения
после рубки. Мелкий и средний – до 2 м подрост уже начал активный рост в
высоту. Крупный подрост и тонкомер ели даже через 13 лет после рубки испытывают «послерубочный стресс» на вырубке. Их годичные приросты в высоту
очень незначительны.
Демонстрационная точка № 4 расположена на границе «контрольного
участка» полигона № 3, за лесовозной дорогой – зимником (см. схему). Здесь
не было отжига после вырубки, а также не было рубок ухода в формирующемся лиственном молодняке. Как следствие, почти весь подрост ели, сохранившийся в ходе сплошной рубки на контрольном участке, уже находится в
угнетенном состоянии под пологом березы и осины. Густота лиственного молодняка составляет 30 тыс. стволиков на 1 гектар, причем хорошо заметно,
что на бывших трелевочных волоках и на погрузочной площадке количество
лиственного возобновления выше, чем на бывших пасеках. Так техногенная
структура вырубки влияет на ход естественного возобновления, состав и пространственную структуру будущего древостоя.
Демонстрационная точка № 5 расположена в центре полигона № 4. При
движении к ней по лесовозной дороге – зимнику и далее по бывшему трелевочному волоку хорошо заметны обгорелые стволы сохранившихся сосен, вываленные после отжига деревья, обильное порослевое возобновление осины
и березы и крайне малое количество подроста сосны. Здесь наглядно видны
причины неудачи эксперимента с постепенной рубкой на полигоне № 4 (см.
выше).
23
Путеводитель по экспериментальным полигонам № 3 и № 4
подготовлен Коми региональным некоммерческим фондом
«Серебряная тайга»
в рамках выполнения работ по государственному контракту №32
с Комитетом лесов Республики Коми от 5 августа 2013 г.
Автор-составитель Паутов Ю.А.
Вёрстка – Романов К.Н.
В сборе и обработке материалов для путеводителя принимали участие
сотрудники фонда «Серебряная тайга» (в алфавитном порядке):
Давыдов С.М.
Попова Е.А.
Шуктомов Н.В.
Волонтер фонда Иевлев С.А.
При составлении путеводителя использованы архивные материалы
фонда «Серебряная тайга», подготовленные (в алфавитном порядке):
Засухиным Д.П.
Ильчуковым С.В.
Клочихиным А.Н.
Навалихиным А.С.
Осиповой Е.Е.
Чупровой Е.А.
Коми региональный некоммерческий фонд «Серебряная тайга»
Коми региональный некоммерческий фонд
«Серебряная тайга»
Республика Коми, г. Сыктывкар, а/я 810
Тел.: 8 (8212) 24-33-98,
8 (8212) 24-94-25,
8 (8212) 24-94-26
Факс: 8 (8212) 21-43-08
www.silvertaiga.ru
E-mail: [email protected]
Тираж 500 экз.
Отпечатано в типографии «Полиграф-сервис»
г. Сыктывкар, ул.Ленина д.4
Экспериментальные полигоны № 3 и № 4
Рис.1 Старый сосновый пень от выборочных рубок на полигоне № 4
Модельный лес «Прилузье»
Рис. 2 Древостой на полигоне № 3 до рубки
Экспериментальные полигоны № 3 и № 4
Рис 3. Древостой на полигоне № 3 до рубки
Модельный лес «Прилузье»
Рис 7. Древостой на полигоне № 4 до рубки