Сплошные рубки леса
Сохранение подроста и возможность биоконсервации
У многих специалистов лесозаготовительного производства при изучении специальной литературы сложилось мнение о необходимости сохранения подроста главных пород, а также о невозможности сохранения биологического разнообразия лесной среды при проведении сплошных рубок леса. Такой подход не всегда правомерен для природно-производственных условий хвойных лесов бореальной зоны.
О сохранении подроста главных пород
В работах выдающегося отечественного лесовода проф. С. Н. Сеннова отмечается, что из всех видов лесовосстановления (естественное, искусственное и смешанное) современная лесоводственная наука считает наиболее предпочтительным естественное и иногда смешанное.
Сегодня считается, что из всех мер содействия естественному лесовосстановлению наиболее действенным является сохранение подроста, то есть ставка делается на сохранение результатов предварительного лесовосстановления. Для осуществления такого метода разработаны специальные способы заготовки древесины («костромской способ» при механизированной валке, челночный способ при работе ВТМ и др.), которые позволяют сохранять до 65% имеющегося на пасеках подроста, но существенно снижают при этом производительность основных работ.
В научной литературе, например, в работах проф. Меньшикова, встречаются сведения о том, что этот метод содействия лесовосстановлению позволяет сократить оборот рубки главной породы на 10-50 лет.
Однако, как показывает практика, такой подход не всегда оправдан по следующим причинам:
● на большей части покрытых лесом равнинных земель лесного фонда РФ главными породами являются хвойные;
● в лесах, где в качестве главной породы выбраны светолюбивые хвойные (сосна, лиственница), подрост этих пород почти отсутствует из-за их неспособности нормально развиваться под материнским пологом;
● в лесах, образованных теневыносливыми хвойными (елью, пихтой), имеется большое количество подроста, однако, по нашим наблюдениям и данным других исследователей, большое количество сохраненного при лесозаготовках подроста погибает в первые 5-10 лет после сплошной рубки из-за резкого изменения микроклимата и светового режима после удаления материнского полога (в результате ожога хвои и шейки корня, выжимания корней и пр.). Причем процент отмирающего подроста напрямую зависит от типа вырубки, а следовательно, от типа леса;
● отмирающий в течение 1-2 классов возраста подрост захламляет лесосеку, повышая ее пожароопасность и увеличивая риск поражения леса вредителями и болезнями.
В связи с вышеприведенным можно утверждать, что в определенных типах леса отказ от сохранения подроста с обязательным оставлением семенников может дать скорее положительные, нежели отрицательные результаты по следующим причинам:
● технологии лесосечных работ без сохранения подроста более производительны, чем технологии с его сохранением;
● отказ от строго заданной сети пасечных трелевочных волоков означает, что трелевочные тракторы будут проезжать по одному и тому же месту не более четырех раз (в зависимости от удаленности от верхнего склада, запаса леса на гектаре и грузоподъемности трактора), что будет способствовать улучшению лесной почвы благодаря ее скарификации, а также доведению плотности почвы до оптимальной для развития семян, то есть улучшению условий для последующего естественного лесовосстановления);
● при очистке лесосек от порубочных остатков появляется возможность использования высокопроизводительных подборщиков грабельного типа;
● отказ от сохранения подроста позволит шире использовать технологию трелевки деревьев за комли, резко повысив производительность операции очистки деревьев от сучьев (при использовании мобильных сучкорезных машин), позволит сконцентрировать большую часть порубочных остатков на верхнем складе, значительно облегчив их дальнейшую утилизацию и снизив трудоемкость очистки лесосек.
Более того, в ряде научных публикаций, посвященных успешности естественного лесовосстановления, отмечается, что на вырубках в Западной и Средней Сибири погибает 15-95%, а иногда и 100% сохраненного жизнеспособного подроста хвойных пород. Такие же данные получены на некоторых типах вырубок для условий Северо-Западного региона РФ учеными из Московского государственного университета леса (МГУЛ) В. И. Обыденниковым и Л. Н. Рожиным. Ими, в частности, отмечается, что «отпад подроста ели (20-летнего возраста в момент рубки) за пятилетний период после сплошной рубки (в условиях Крестецкого ЛПХ) составил в формирующемся разнотравно-ситниковом типе вырубок 18,5%, в ситниково-вейниковом - 57,3%, в ситниковом - 100%.
Кроме этого, в результате широкомасштабных исследований, проведенных в 80-х годах ХХ века В. И. Обыденниковым и Л. Н. Рожиным, установлено, что в целом по Северо-Западному региону площадь лесонасаждений с достаточным для устойчивого лесовосстановления количеством подроста главных пород не превышает 49,2%, причем в некоторых областях она не превышает 10% (Новгородская - 9,0%, Псковская - 5,9%).
Приведенные выше факты позволяют авторам утверждать, что на значительных лесных площадях сохранение подроста невыгодно в связи с плохими перспективами его развития или недостаточным количеством. В этом случае на первый план выходит естественное лесовосстановление, основанное на обязательном сохранении обсеменителей и поддерживаемое такими мерами содействия, как подготовка почвы, очистка лесосек и пр.
С точки зрения естественного лесовосстановления (прорастания попавших в почву семян) состояние почвы будет одним из основных факторов, влияющих на успешность этого процесса. Также очевидно, что использование машин и механизмов для выполнения специальных технологических операций по подготовке почвы к естественному лесовосстановлению будет способствовать удорожанию и усложнению процесса лесосечных работ.
Наиболее простым решением этой проблемы, на наш взгляд, является модернизация технологии лесосечных работ с целью одновременного повышения их как технологической (экономической), так и экологической эффективности.
Отметим, что этот подход нашел отражение в Правилах заготовки древесины, утвержденных приказом Рослесхоза от 1 августа 2011 года № 337. В пункте 56 этих правил указано: «В равнинных лесах, при сплошных рубках без сохранения подроста в условиях типов леса, где минерализация поверхности почвы имеет положительное значение для лесовосстановления, площадь волоков не ограничивается. Типы (группы типов) леса, где допускается проведение таких рубок, указываются в лесохозяйственных регламентах лесничества, лесопарка».
О биоконсервации
Биологическое разнообразие (биоразнообразие) означает разнообразие живых организмов во всех проявлениях, от генов до биосферы. Вопросам изучения, использования и сохранения биоразнообразия стало уделяться большое внимание после подписания рядом государств Конвенции о биологическом разнообразии (Конференция ООН по окружающей среде и развитию, Рио-де-Жанейро, 1992 год).
Выделяют три основных типа биоразнообразия:
● генетическое, отражающее внутривидовое разнообразие;
● видовое, отражающее разнообразие живых организмов (растений, животных, грибов и микроорганизмов);
● разнообразие экосистем, которое охватывает различия между типами экосистем, разнообразием сред обитания и экологических процессов.
Иногда в отдельную категорию выделяют и разнообразие ландшафтов, отражающее особенности территориального устройства и влияние местных, региональных и национальных культур общества.
Все типы биологического разнообразия взаимосвязаны: генетическое разнообразие обеспечивает разнообразие видов. Разнообразие экосистем и ландшафтов создает условия для образования новых видов. Повышение видового разнообразия увеличивает общий генетический потенциал живых организмов биосферы.
Причины необходимости сохранения биоразнообразия (биоконсервации) - потребность в биологических ресурсах для удовлетворения нужд человека (пище, материалах, лекарствах и др.), этический и эстетический аспекты и т. д.
Биоразнообразие весьма важно для обеспечения устойчивости экосистем и биосферы в целом (поглощения загрязнений, стабилизации климата, обеспечения пригодных для жизни условий и т. д.).
Лес - это элемент географического ландшафта, состоящий из древесных, кустарниковых и травянистых растений, элементов животного мира и микроорганизмов, взаимосвязанных в своем биологическом развитии и оказывающих влияние друг на друга и на окружающую среду.
Любая природная территория представляет собой иерархию природно-территориальных комплексов разного уровня. Разные экологические функции леса проявляются на разных уровнях иерархии, поэтому и природоохранное планирование выполняется для природно-территориальных комплексов разного масштаба: географического ландшафта, местности, выдела и ключевых биотопов внутри выдела.
На разных уровнях природоохранного планирования специалистами лесного хозяйства, биологами, экологами и другими решаются разные задачи - от выбора приоритетов экологической политики (в пределах участка территории 200-300 тыс. га) до выделения ключевых биотопов и объектов, важных для сохранения лесной среды и биоразнообразия (в пределах выдела).
Для рассматриваемой проблемы сохранения биоразнообразия леса при проведении сплошных рубок наиболее важными будут решения, принятые на нижних уровнях планирования, в результате которых выделяются участки, подлежащие обязательному сохранению при проведении рубок главного пользования, в пределах выдела (или лесосеки).
Для сохранения разнообразия естественных условий, а также важных элементов лесной среды и местообитания многих видов живых организмов специалисты выделяют охраняемые (ключевые) объекты - микробиотопы и микроместоположения (далее в этой публикации будем обозначать их одним термином: ключевые биотопы).
К микроместоположениям относят элементы микрорельефа на лесосеке, например, непродуктивные участки (каменистые участки и выходы скал); заболоченные понижения, ключи, плывуны и небольшие водотоки. Микробиотопы - это элементы лесной среды, необходимые для сохранения биологического разнообразия на вырубке, например, скопления крупного сухостоя и валежника на разных стадиях разложения, старовозрастные хвойные и широколиственные деревья предыдущих генераций леса (единичные или в группах).
Основными условиями обеспечения экологичности сплошных рубок являются повышение надежности естественного лесовосстановления на вырубках, а также сохранение биоразнообразия лесов. Эти два требования могут быть достигнуты при обоснованном применении технологии заготовки леса без сохранения подроста и жесткой сети пасечных волоков, при обязательном оставлении ключевых биотопов лесосеки, которые могут играть также роль семенных куртин.
Основные биотопы
Временный естественный водо-ток между двух холмов. Вода течет по поверхности грунта только весной, летом она уходит в почву и там продолжает движение. Деревья, подобно насосу, откачивают воду и препятствуют заболачиванию участка, поэтому вдоль водотока в пределах заболоченной части оставляют все деревья, растущие в пределах полосы от 10 до 15 м. При вырубке тяжелая техника перерезала бы подземное русло, что неизбежно привело бы к естественному и очень быстрому заболачиванию участка. У деревьев, растущих на подобных участках, как правило, низкое качество древесины, поэтому экономические потери из-за оставленной древесины невелики. Таким образом, сохранение такого ключевого биотопа имеет не только экологический, но и экономический смысл;
Участки леса на заболоченных понижениях. Это маленькие болота, вокруг которых оставляют растущие деревья. Задача этого биотопа - сберечь группу деревьев, которые способствуют сохранению многих живых организмов. Обычно на таких болотах растут деревья с низкотоварной древесиной, поэтому экономические потери здесь также невелики. Деревья сохраняют только на заболоченных территориях. Возобновляясь естественным путем, заболоченные участки будут способствовать сохранению мозаичной структуры леса на этой территории. Тяжелая техника должна обходить эти участки, чтобы не повредить слабую почву биотопа;
Скопления крупного валежника на разных стадиях разложения и сухих деревьев. С мертвой древесиной связано существование очень большого количества видов живых организмов. Птицы, множество насекомых, грибы и ягоды - в лесу нет ничего лишнего, все необходимо для его развития и естественной жизни. Особенность биотопа состоит в том, что выбираются участки неэксплуатационной площади лесосеки, где уже произошло естественное куртинное возобновление леса, которое будет формировать естественный лес. Следует отметить, что оставление этого вида биотопов противоречит фитопатологической задаче очистки лесосек, поэтому выделение биотопов такого типа возможно только в энтомологически безопасных районах;
Небольшие реликтовые формы рельефа, характерные для конкретной территории (ледниковые воронки и пр.). Здесь также нельзя использовать любую технику, которая может разрушить сохраняемую территорию;
Существующие группы предварительного естественного лесовосстановления.
Рассматривая вышеперечисленные биотопы, можно сделать вывод о том, что в большинстве случаев они относятся к неэксплуатационным площадям лесосеки, в связи с чем не возникает противоречий между существующей технологией сплошных рубок и требованиями по сохранению биоразнообразия леса. Вносимые также в биотопы куртины перестойных лиственных деревьев являются для лесозаготовителей местами невыгодной рубки из-за больших затрат на заготовку и крайне низкого выхода деловой древесины и вырубаются в настоящее время только под угрозой штрафа за недоруб.
Следует отметить, что выделение и оценка ключевых биотопов являются задачей биологов, экологов и лесоводов, задача же лесозаготовителей сводится к тому, чтобы обеспечить сохранение указанных участков, заранее обозначенных на технологических картах.
Отечественные и зарубежные ученые - биологи и экологи - сходятся во мнении, что сплошные рубки в условиях бореальных лесов, большую часть которых составляют леса Российской Федерации, не являются препятствием для сохранения биологического разнообразия лесной среды. Эти леса на обширных площадях могут быть уничтожены, например, пожарами, бурями, в результате засухи, снеголома, массового размножения насекомых-вредителей, а также в результате рубок. Однако нарушения бореальных лесных экосистем в результате экологических катастроф - это начало новой сукцессии, которая постепенно приводит к развитию лесного насаждения, подобного тому, какое существовало на этом месте до катастрофы. В результате таких нарушений (если лесные участки зарастают без вмешательства человека) часто получаются одновозрастные насаждения семенного происхождения, подобные тем, которые произрастали до катастрофы.
С развитием насаждения от молодого леса до старовозрастного число биотопов и, соответственно, занимающих их биологических видов будет меняться, несмотря на антропогенное воздействие. Известно, что молодые и старовозрастные леса обеспечивают намного большее число местообитаний для позвоночных, нежели леса средних классов возраста. А в работах некоторых скандинавских исследователей* отмечается, что, несмотря на наличие видов, находящихся на грани исчезновения, их общее количество составляет всего 5% общего числа лесных видов. Этот факт позволил авторам заключить, что «принимая во внимание большие масштабы вырубок и другие приемы ведения лесного хозяйства, эта цифра представляется очень низкой».
Исходя из того, что в лесах, пройденных сплошными рубками, мало видов, находящихся на грани исчезновения, можно заключить, что метод сплошных рубок леса, используемый в лесном хозяйстве, не приводит к большим изменениям в развитии экосистемы последующей генерации леса - к таким, которые существенно отличались бы от естественной динамики лесной среды. Кроме того, многие авторы считают, что осушение лесных болот приносит больший вред биоразнообразию лесной среды, нежели сплошные рубки.
Отметим, что наука о сохранении биологического разнообразия пока еще весьма молода и находится в стадии развития. Большое количество работ по этой проблематике опубликовано в зарубежной печати. Среди исследователей этого вопроса нет еще единого мнения по многим положениям, а зачастую эти мнения прямо противоположны. Например, в одном и том же сборнике научных трудов (Труды VII ежегодной конференции МАИБЛ «Устойчивое развитие бореальных лесов». М.: ВНИИЦлесресурс, 1997) одни исследователи утверждают, что «генетические ресурсы лесов бореальной зоны более скромны по видовому составу, нежели в тропических дождевых лесах», другие же придерживаются мнения, что «генетическое многообразие видов в бореальных регионах шире, чем в тропиках».
Игорь ГРИГОРЬЕВ, д-р техн. наук, проф. кафедры технологии лесозаготовительных производств СПбГЛТУ,
Ольга ГРИГОРЬЕВА, канд. с.-х. наук., доц. кафедры лесоводства СПбГЛТУ,
Антонина НИКИФОРОВА, канд. техн. наук, доц. кафедры технологии лесозаготовительных производств СПбГЛТУ
