Комплексный уход за лесными насаждениями

Сегодня лесопользователям приходится решать немало сложных проблем, связанных с природно-производственными условиями месторасположения арендной базы, выбором систем машин и технологических процессов проведения лесосечных работ, транспортировкой заготовленного леса, обработкой древесины на нижнем лесопромышленном складе, мерами по лесовосстановлению и т. д.

Согласно действующему лесному законодательству РФ, на лесозаготовительные предприятия возложена обязанность охраны и защиты арендованных лесных массивов, а также лесовосстановления. Право многоцелевого использования лесов требует от лесных инженеров широких знаний при оценке принимаемых управленческих решений.

Одним из путей увеличения выхода древесины с единицы лесопокрытой площади и повышения ее качества является использование рациональных систем ухода за лесом, среди которых большую роль играют меры по комплексному уходу за лесом, то есть рубки ухода в сочетании с внесением удобрений. Причем это особенно важно при работе с хвойными и хвойно­-лиственными насаждениями.

Применение удобрений в лесном хозяйстве (особенно в сочетании с рубками ухода) давно стало общепринятой практикой за рубежом. Нормативные акты по комплексному уходу за лесом разработаны в странах Европейского союза, а также в США, Канаде и некоторых странах Южной Америки. Китай, как крупный импортер леса, также стремится активнее использовать свой лесной фонд: промышленные плантации сосны маньчжурской и сосны ладанной в этой стране выращиваются благодаря мероприятиям комплексного ухода и позволяют получать балансовую древесину в сжатые сроки.

Исследования, проведенные специалистами СПбНИИЛХ и СевНИИЛХ, показали, что комплексный уход является наиболее рациональным видом ухода за лесом, позволяющим максимизировать действие рубок ухода и внесения удобрений. Повысить производительность чистых по составу древостоев одними рубками нельзя, каким бы методом они ни проводились. В смешанных двухярусных насаждениях этого можно добиться, но и здесь возможности рубок ухода ограничены. Внесение удобрений в почву позволяет решить эту проблему, получить дополнительный прирост древесины и повысить общую производительность древостоя. Как показали исследования, наибольший прирост достигается в период кульминации роста древостоя, то есть в средневозрастном древостое, это закономерная реакция древостоя на уход. Внесение удобрений в неразреженный древостой повышает прирост как лучших, так и низкотоварных деревьев, что снижает эффект ухода. Рубки ухода за лесом позволяют провести селекцию и повысить качество древостоя, получая дополнительный прирост на лучших, технически наиболее ценных деревьях.

Древостой является основным компонентом фитоценоза и выполняет три важнейшие функции:

• транспорт ресурсов;
• распределение ресурсов в лесной экосистеме, включая те, которые поступают в виде удобрений;
• накопление ресурсов (древостой синтезирует основную массу органического вещества).

Два первых аспекта позволяют дать экологическое обоснование использованию комплексного ухода за лесом и касаются такой важной проблемы, какой является устойчивость лесных фитоценозов.

Изучение последнего аспекта дает возможность дать экономическую оценку эффективности комплексного ухода, связанную прежде всего с определением общей производительности, и позволяет ответить на вопрос: «Способствует ли комплексный уход повышению продуктивности древостоя?»

Авторы публикации, в соответствии с программой исследований на опытных объектах, детально проанализировали динамику общей производительности древостоев. На пробных площадях с периодичностью раз в пять лет проводилась таксация древостоев методом сплошных перечетов. Общая производительность определялась на момент последней таксации путем прибавления к значению общей производительности на момент предыдущей таксации величины, равной разнице запасов при последней и предыдущей таксации, с добавлением сведений о вырубленном запасе и сухостое за последний период.

Хвойные древостои в зависимости от породного состава по-разному реагируют на влияние на них хозяйственной деятельности. Также на рост насаждений оказывает влияние комплекс метеофакторов и условий произрастания. Анализ результатов исследований показал, что с помощью регулярного комплексного ухода за лесом можно восстановить общую производительность до уровня контрольных насаждений в чистых ельниках за 5-10 лет, а в сосняках - за 10-15 лет. Контрольным насаждением считается насаждение, которое не подвергается хозяйственному воздействию и используется для сравнения с другим, в котором проводились опыты. В ельниках и сосняках производительность на пробных площадях с комплексным уходом (КУ) на протяжении всего периода проведения опыта (40 лет) была выше, чем производительность на участках, где проводились только рубки ухода (РУ). На этих участках были проведены двух­- или трехкратные рубки ухода с последующим двух­- или трехкратным внесением азотных удобрений.

При рубках ухода общая производительность сосновой секции выше контрольной на 7%. В ельнике­-черничнике на секции с рубкой ухода производительность составляла 90% от контроля. Исследования, проведенные в ельниках­-кисличных (существует классификация В. Н. Сукачева, которая дифференцирует условия места произрастания в зависимости от типа почвы, состава насаждения и т. д.), показали, что при рубках ухода с разной интенсивностью также не происходит восстановление запаса до контроля. Таким образом, независимо от типа леса одними только рубками ухода не удается повысить производительность чистых хвойных древостоев. Общая производительность чистых хвойных древостоев, пройденных комплексным уходом, повышается на 10-20%. Объясняется это тем, что азотные удобрения, внесенные в почву разреженных ельников и сосняков, стимулируют биологическую активность почвы. В результате происходит активное высвобождение почвенных ресурсов, повышается интенсивность биокруговорота. Фитоценоз активно использует свободные ресурсы почвы.

В смешанных хвойных древостоях производительность зависит от доли участия сосны и ели в насаждениях. Подобные насаждения являются объектами производственной проходной рубки. Необходимо отметить, что в почву на пробных площадях первоначально вносился суперфосфат, а затем аммиачная селитра в одинаковых дозах.

Общая производительность оказалась больше на деревьях секции с преобладанием сосновых насаждений. По­-видимому, внесение фосфора и азота в почву на этом участке древостоя вызвало наибольший отклик сосновых насаждений, как деревьев породы с конкурентной стратегией роста. На секции с исходным преобладанием ели к 2013 году разница между запасами древесины разных пород невелика. Таким образом, можно заключить, что сосна более конкурентоспособна в освоении дополнительных ресурсов, чем ель. Этот эффект характерен также для лиственно­-еловых древостоев, при оценке которых сравниваются результаты конкуренции березы и ели, но здесь эти результаты проявляются более явно. При уходе за сосново­-еловыми древостоями в зависимости от его цели необходимо регулировать долю сосны и ели в составе насаждения.

На основании изложенного выше можно сделать следующие выводы:

• Общая производительность древостоев выше на объектах с комплексным уходом. Комплексный уход за лесом повышает общую производительность и сосновых, и еловых древостоев на 10-20% по сравнению с контрольным древостоем.
• Наибольшее повышение общей производительности к моменту, когда можно выполнять сплошную рубку, наблюдается в сосново­-еловом древостое при условии изначального преобладании сосны в составе древостоя.
• Регулярное применение удобрений в системе комплексного ухода позволяет восстановить общую производительность к возрасту главной рубки.
• Для ельников характерен более высокий процент увеличения общей производительности по сравнению с сосняками, что объясняется более плодородными и буферными почвами, на которых произрастает ель; большей сложностью еловых фитоценозов, позволяющей более эффективно реализовать ресурсосберегающие функции системы; толерантностью ельников (k­-стратегия), обладающих более эффективной стратегией резервирования и использования дополнительных ресурсов.
• Для сосняков, в отличие от ельников, характерна r­-стратегия (конкурентная стратегия) формирования и развития ценоза. Они быстрее расходуют дополнительные ресурсы и поэтому процент увеличения общей производительности через 30 лет в них ниже, чем в еловых насаждениях.
• Возможности повышения общей производительности в результате применения удобрений в системе комплексного ухода за лесом ограничены. И эти возможности тем меньше, чем ближе древостой расположен к эдафическому оптимуму для данной лесоклиматической зоны. Связано это с тем, что минеральные удобрения, существенно повышающие актуальное почвенное плодородие, довольно слабо изменяют потенциальное плодородие и тем самым не в состоянии повлиять на весь комплекс лесорастительных условий. Разовая доза вносимого азота не превышает годичной потребности фитоценоза и является оптимальной. Ее превышение приводит к потерям ресурсов в системе, дисбалансу элементов питания, снижению эффективности ухода за лесом. Однако удобрения стимулируют восстановительные процессы в древостое и фитоценозе в целом. И это еще один, весьма важный аргумент в пользу систематического комплексного ухода за лесом.

Для повышения общей производительности сосновых и еловых древостоев можно рекомендовать следующее:

• Первый прием комплексного ухода: возраст насаждения - 30 лет.
• Система ухода должна завершаться внесением удобрений за 10 лет до главной рубки.
• Трехприемные рубки ухода: поздние или ранние проходные прореживания; повторяемость рубок прореживания - раз в 10 лет, проходных рубок - раз в 20 лет; интенсивность рубки - 30-35%. В сосняках по сравнению с ельниками можно несколько увеличить интенсивность рубки (в пределах 5%). Интенсивность рубки необходимо корректировать с учетом контрольных показателей древостоя, пройденного рубкой. Если к рекомендуемому сроку очередного приема рубки сумма площадей сечения древостоя не достигла нормативного уровня, то целесообразно отложить рубку и внесение удобрений на 3-5 лет.
• Удобрения следует вносить после разреживания древостоя, лучше весной, после схода снегового покрова (аммиачную селитру) или осенью, до промерзания почвы и выпадения снега (мочевину). При неблагоприятных погодных условиях (засухе, обильных, затяжных дождях) внесение удобрения целесообразно отложить до следующего года. Доза удобрения, вносимого за один прием, - 150-180 кг/га азота. Периодичность повторного внесения азотного удобрения в сосняках - раз в 5 лет, в ельниках - раз в 10 лет. Задержка с повторением мероприятий комплексного ухода неизбежно грозит снижением эффекта предыдущих мероприятий ухода из-за больших потерь на отпаде и уменьшения текущего прироста древесины. Прежде всего нежелательны такие отсрочки в сосняках.

Таким образом, при планировании и проведении каждого хозяйственного мероприятия необходимо учитывать биологические свойства древесных пород. Исследования мероприятий комплексного ухода за лесом продолжаются в Санкт-Петербургском государственном Лесотехническом университете совместно с ГНУ Ленинградский НИИСХ «Белогорка». Детальный анализ новых данных, полученных в результате этих исследований, позволит выявить биолого-экологические различия реакции сосны и ели на комплексный уход, что даст возможность внести необходимые коррективы в программы комплексного ухода за лесом, усовершенствовать технологию и повысить эффективность ускоренного целевого лесовыращивания.

Дмитрий ДАНИЛОВ, канд. с.-х. наук, зам. директора по науке
ГНУ Ленинградский НИИСХ «Белогорка» Россельхозакадемии
Наталия БЕЛЯЕВА, канд. с.-х. наук, доц. каф. лесоводства СПбГЛТУ
Ольга ГРИГОРЬЕВА, канд. с.-х. наук, доц. каф. лесоводства СПбГЛТУ