Повышение продуктивности лесов

Лекция 5

Повышение продуктивности  лесов

Центральное место в комплексе работ по лесовыращиванию как одному из составных частей воспроизводства леса занимают мероприятия по повышению продуктивности лесов, которое и является конечной целью лесохозяйственного производства.

Продуктивность лесов — категория экономическая и имеет иное, более богатое содержание, чем производительность лес­ных угодий. Она отражает не только результаты повышения производительности лесных угодий, но и все другие положитель­ные стороны постановки и ведения хозяйства и должна практи­чески измеряться количеством хозяйственно пригодной древе­сины, выращиваемой за год в расчете на 1 га лесной площади.

Остановимся на важнейших путях повышения продуктивно­сти лесов, взятых в единстве с производительностью лесных угодий.

Повышение плодородия земель лесного фонда. К-_х Маркс различает естественное (природное) и экономическое плодоро­дие. В сельскохозяйственном производстве в результате перепле­тения в нем рабочего периода с естественным процессом роста и развития растительных организмов продукция выступает как единство двух составляющих — продукта природы и продукта труда. Первая — продукт природы зависит от плодородия почвы, климатических условий и прочих природных сил, т. е. от есте­ственного плодородия. Вторая — продукт труда находится в пря­мой зависимости от эффективности применения общественных производительных сил (труд, удобрения, машины), т. е. от эко­номического плодородия.

Повысить плодородие лесных почв можно путем гидротехни­ческой мелиорации, внесения удобрений, культивирования соот­ветствующих древесных и кустарниковых пород и прочих лесо-водственных способов улучшения почв.

Особенно большое влияние на повышение плодородия из­быточно увлажненных лесных почв оказывает гидротехническая мелиорация. Лесоосушительные мелиорации в сочетании с лесо-водственными и лесокультурными мероприятиями позволяют ко­ренным образом улучшить лесорастительные условия. „>

Площадь заболоченных земель в гослесфонде СССР дости­гает 300 млн. га, в том числе в европейской части страны, вклю­чая Урал, 60 млн. га. Гидромелиоративный фонд представлен лесопокрытыми площадями на 50%, остальное занимают болота.

79 Продуктивность насаждений после осушения повышается в сред­нем на два класса бонитета с добавочным приростом 2—3 м³/га.

Рекомендуемые материалы

В последние годы в европейских странах начинает находить широкое распространение такой вид мелиорации лесных почв, как удобрение, которое резко сокращает сроки лесовыращива-ния и значительно повышает продуктивность насаждений.'Удоб­рение 1 га обходится при этом в 25—80 руб. при длительности действия 5 лет.

Введение в состав лесов быстрорастущих и местных ценных пород позволяет наиболее эффективно использовать силы при­роды, плодородие почв. Внедрение новых быстрорастущих пород в состав лесов, а также использование местных ценных пород позволяют наиболее эффективно использовать силы природы, плодородие почв. Внедрение быстрорастущих лиственных и хвой­ных древесных пород в количестве не менее 50% всех экземпля­ров уже позволяет увеличить прирост в несколько раз. Осо­бенно высокие результаты дают плантации быстрорастущих гибридных пород. Эти плантации в состоянии при применении активных агротехнических и лесокультурных мер, внесении удобрений и систематическом рыхлении почвы довести годич­ный прирост на 1 га гибридных форм тополя до 25—30 м³ и хвойных пород — до 20—25 м³. Время выращивания пиловоч­ника среднего диаметра сокращается до 10—20 лет.;

При обороте рубки 10—15 лет можно получить с! га план­тации тополя 320—380 м³ запаса при среднем диаметре 40— 45 см и высоте 25—27 м (в том числе 40% пиловочника, 20% фанерного кряжа и 20% балансов). «Плантационный возраст спелости» — понятие, не совпадающее с физическим возрастом деревьев, он исчисляется от момента посадки саженцев. Опти­мальным возрастом спелости для тополя считается 15—30 лет.

Для повышения производительности лесов и их продуктив­ности важное значение имеют мероприятия по переводу поросле­вых насаждений в семенные высокопродуктивные. В европейской части СССР дубравы занимают около 6 млн. га, из которых высокоствольные насаждения составляют всего 43%.

Опыт лесхозов УССР подтверждает, что при замене грабо­вых порослевых насаждений сложными дубравами к 40 годам продуктивность дуба увеличивается в 3,6 раза по сравнению с продуктивностью граба.

Сокращение периода возобновления леса — важный момент для уменьшения общих сроков лесовыращивания. Чем дольше не возобновляется лесосека после вырубки леса, тем продолжи­тельнее общие сроки лесовыращивания. В результате продол­жительных сроков возобновления известная часть площади не продуцирует, остается неиспользованной, в результате чего хо­зяйство теряет на приросте. Одним из путей сокращения пери­ода лесовыращивания является обеспечение возобновления вы­рубаемых площадей путем проведения активных мер содействия

естественному возобновлению или производства лесных куль­тур.

Сокращение сроков выращивания древостоев до момента рубки можно осуществлять с помощью многих мер, часть из ко­торых одновременно играет роль факторов повышения произ­водительности лесов. Одной из таких мер является, например, повышение плодородия лесных почв и улучшение условий роста вообще. Решение этой задачи может быть достигнуто не только путем проведения осушения, удобрения почвы и др., но также с помощью обычных лесохозяйственных мероприятий (рубки ухода, подбор пород). Сроки выращивания леса нужного каче­ства можно сокращать также методами ускоренного формирова­ния насаждений желательного состава и строения, быстрейшего наращивания диаметров деревьев без снижения качества древе­сины (уход за лесом). Наконец, большую роль играет широкое внедрение в состав лесов древесных пород, отличающихся бы­стрым ростом и полученных путем выведения гибридных форм.

Сокращение цикла воспроизводства насаждений обеспечива­ется также и непрерывным совершенствованием технологии пе­реработки древесины, снижающим требования не только к раз­мерам сортиментов древесины, но и к ее физико-механическим свойствам.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОДУКТИВНОСТИ ЛЕСОВ

Показатели уровня и динамики продуктивности лесов. Проб­лема разработки показателей уровня и динамики продуктивно­сти лесов в СССР впервые приобрела большое практическое значение для экономического руководства и планирования лес­ного хозяйства в конце 50-х годов, когда была поставлена за­дача в течение 10 лет обеспечить повышение продуктивности ле­сов на 10—15%. До этого задача оценки продуктивности лесов рассматривалась лишь в общем виде, без конкретизации зада­ний. Однако разработка общепринятой методики определения показателей уровня продуктивности лесов до сих пор практи­чески отсутствует. Вследствие этого необходимо рассмотреть, насколько объективны используемые показатели роста уровня и динамики продуктивности лесов.

Для оценки уровня и динамики количественной про­дуктивности эксплуатационных лесов служат древесный запас и древесный прирост, который определяют (чтобы исключить влияние изменения размеров площади хозяйственных единиц) в расчете на 1 га либо лесопокрытой, либо лесной площади. Наличный древесный запас, учитываемый при лесоустройстве и содержащийся в лесоинвентаризационных документах, и его производное — средний прирост не дают точной характеристики уровня продуктивности леса, так как не включают ту часть за­паса, которая была выбрана за весь период жизни насаждений

81 рубками ухода и санитарными рубками или ушла в отпад. По­этому, оценивая уровень продуктивности лесов, необходимо, по­мимо наличного запаса и вычисленного по нему среднего при­роста, использовать предложенные П. В. Васильевым показа­тели валовой и потенциальной продуктивности: валовой и потенциальный запасы и приросты ¹.

Для оценки динамики качественной продуктивности лесов Е. Я. Судачков (1969) предложил использовать систему условно-натураль­ных измерителей, позволяющих приводить различные по качеству (породный и товарный состав) запасы лесов к единому измерителю. Запасы древесины отдельных древесных пород измеряются через переводные коэффициенты, выражающие плотность данной породы. В качестве единицы принята самая легкая древесина — пихта сибирская с плотностью 0,35 г/см³. В основу пере­водных коэффициентов для отдельных сортиментов была положена их по­требительная стоимость, учтенная при дифференциации оптовых цен на лесо-продукцию.

Для выражения количественного эффекта, достигаемого посредством тех или иных мероприятий по повышению продуктивности лесов, можно исполь­зовать следующие показатели: 1) добавочный текущий прирост на площади, подвергшейся хозяйственному воздействию; 2) добавочный запас на 1 га, который будет получен в насаждениях в результате проведенного мероприя­тия; 3) добавочный средний прирост в хозяйстве и по объекту в целом.

Добавочный текущий прирост может быть рассчитан по 5- или 10-летиям для объектов различных возрастов. Это позволит подсчитать суммарный эффект от мероприятий с момента их проведения для заданного' возраста. Однако при сравнении различных видов мероприятий основным показателем эффективности лесохозяйственных работ должен быть добавочный текущий прирост в возрасте количественной спелости или рубки. Это позволит исклю­чить влияние действительного возраста отдельных объектов и сделает воз­можным сравнение отдельных лесохозяйственных мероприятий по их эффек­тивности. Например, если сравнивать эффект от осушения нескольких уча­стков леса одного типа, но различного возраста, то добавочный текущий прирост в зависимости от возраста будет для них неодинаковым, но по своей общей продуктивности все эти участки будут равноценными.

Добавочный текущий прирост как измеритель эффекта от мероприятий по повышению продуктивности леса может быть использован для обоснова­ния выбора объектов, на которых целесообразнее проведение того или иного мероприятия в данных конкретных условиях хозяйства (как показатель «сте­пени отзывчивости» объектов на то или иное хозяйственное воздействие и для обоснования выбора оптимального варианта способа выполнения меро­приятия). *

При существующих методах определения текущего прироста использо­вание добавочного текущего прироста в качестве показателя повышения уровня продуктивности леса по хозяйственной единице (хозсекции, хозяйственной части) и объекту в целом (лесхозу, области, республике) не пред­ставляется пока возможным. Однако если будут предложены практически удобные и точные методы определения текущего прироста, для этой цели можно использовать добавочный периодический текущий прирост на 1 га лесной площади.

Добавочный запас на 1 га как измеритель эффективности лесохозяй­ственных мероприятий необходим потому, что текущий прирост не позволяет оценивать перспективу лесопользования, обеспечиваемую в результате про­ведения мероприятий по повышению продуктивности леса.

Более правильным было бы исчислить добавочный запас на 1 га исходя из валовой продуктивности. Однако в хозяйствах, относительно малоинтен­сивных, где невозможно с достаточной достоверностью получить данные об использовании эксплуатационного запаса за период жизни данного поколения леса, не говоря уже о естественном отпаде, допустимо исчислять добавочный запас исходя из наличных запасов. Добавочный средний прирост прихо­дится использовать в качестве измерителя эффекта от мероприятий по по­вышению продуктивности лесов из-за невозможности пока применять для этой цели добавочный текущий прирост.

Средний прирост находят путем деления запаса на возраст насаждения. Поэтому величина добавочного среднего прироста определяется делением добавочного запаса на возраст (включая и возраст до проведения меро­приятия).

Установить действительный результат проведенных лесохозяйственных мероприятий за короткий промежуток времени очень трудно. Только инвен­таризация лесов через более или менее длительный период позволит это сделать. В настоящее время определяют средний эффект для типичных усло­вий на основе изучения и обобщения закономерностей роста леса под влия­нием различных лесохозяйственных работ по повышению продуктивности леса.

Основная цель повышения продуктивности лесов эксплуатационного зна­чения — увеличение объема пользования древесиной. Поэтому основным по­казателем уровня продуктивности и степени ее повышения в лесах должен быть добавочный древесный запас, получаемый в хозяйстве за счет проведен­ных лесохозяйственных мероприятий в определенный срок. А так как древес­ный запас есть функция древесного прироста и времени, то в качестве ос­новы для установления эффективности того или иного лесохозяйственного мероприятия должен быть принят годовой среднепериодический прирост. Эти нормативы должны быть дифференциальны по лесорастительным райо­нам. В пределах каждого района желательно устанавливать нормативы по типам или группам типов леса. Однако на первом этапе работы по составле­нию нормативов целесообразно устанавливать их по породам и классам бонитета.

В экономическом плане проблема прогнозирования повышения продук­тивности лесов носит не только лесотаксационный или лесоустроительный характер. Методика проектирования продуктивности леса разрабатывается и отраслевой экономикой.

В теоретическом плане эти вопросы представляют определение матери­альных результатов лесохозяйственного производства, не принимающих

, 83 стоимостной, товарной формы, так как добавочный, полученный в результате лесохозяйственного производства, материальный продукт (добавочный при­рост и древесный запас, откладываемые на всех деревьях древостоя) ос­тается составной, неотъемлемой частью главного средства производства — лесоземельного угодья.

Методика проектирования продуктивности лесов. В качестве основного показателя продуктивности лесов П. В. Васильев (1972) предложил валовую продуктивность, под которой пони­мается суммарное накопление древесины за данный срок жизни насаждений (наличного запаса, объема промежуточного поль­зования и ликвидного естественного отпада). Валовая продук­тивность лесов в процессе лесоиспользования реализуется через эффективную продуктивность. Потенциальная валовая продук­тивность представляет валовую продуктивность будущих лет с учетом эффективности лесохозяйственных мероприятий и есте­ственного процесса роста насаждений. Методика и последова­тельность проектирования повышения продуктивности лесов за­ключается в следующем.

Выявление динамики уровня продуктивности (динамики ва­ловых запасов) начинается с определения изменений, которые произойдут в течение предстоящих периодов под влиянием только сдвигов в возрастной структуре лесного фонда в резуль­тате естественных процессов роста и главной рубки леса в уста­новленных расчетной лесосекой размерах. После того, как бу­дет составлена таблица, отражающая ожидаемые изменения уровня продуктивности лесов, связанные с изменениями возра­стной структуры лесного фонда, приступают к проектированию мероприятий по повышению продуктивности леса. Сумма ожи­даемой на конец расчетных периодов валовой продуктивности и добавочного запаса от запроектированных мероприятий дает по­тенциальную валовую продуктивность лесов на конец расчет­ного периода. Измерителем валовой продуктивности является валовой запас, который в практике лесного хозяйства непо­средственно не учитывается. Поэтому его приходится опреде­лять расчетным путем: к учитываемому при инвентаризации наличному запасу прибавляется масса промежуточных пользо­вании, масса, ушедшая в естественный отпад, и масса сучьев, не включаемая в наличный запас при обычных таксационных работах. Наличный запас определяется при каждом очередном лесоустройстве и может быть взят из лесоинвентаризационных документов (таблицы классов возраста).

Естественный отпад непосредственно определить невоз­можно. Для этой цели можно использовать опытные таблицы хода роста либо иные способы расчета.

Отпад древесины насаждения и каждой породы определя­ется по всеобщим таблицам хода роста нормальных насажде­ний для каждого класса возраста отдельно по процентному от-

ношению отпада (подчиненного яруса) к общему запасу. Подоб­ный расчет методически не совсем верен, так как валовой за­пас в этом случае становится функцией действительного запаса, величина которого зависит от интенсивности пользования в пред­шествующем периоде. При определении величины отпада дела­лась поправка на действительный средний бонитет и действи­тельную среднюю полноту насаждений каждого класса возра­ста исходя из предположения, что с изменением полноты насаж­дений соответственно меняется и абсолютная величина отпада; относительная же его величина принималась независимо от полноты.

Масса сучьев по каждой породе определялась также с по­мощью всеобщих таблиц хода роста нормальных насаждений по процентному отношению ее к общему запасу насаждений по каждому классу возраста отдельно.

Вышеизложенное относится к анализу изменения уровня про­дуктивности лесов за прошедший период. Методика проектиро­вания потенциальной (в будущем) продуктивности лесов заклю­чается в следующем.

На основе запроектированного размера главного пользова­ния выявляют возрастную структуру лесного фонда и рассчи­тывают уровень предполагаемой продуктивности леса без про­ведения каких-либо мероприятий по ее повышению, но с учетом возрастных сдвигов, площади вырубок и др. на конец перспек­тивного периода. После этого определяют потенциальную про­дуктивность лесов. Для этого к показателям продуктивности, полученным в результате учета возрастных сдвигов и др., при­бавляют величины предполагаемого эффекта от запроектиро­ванных лесохозяйственных мероприятий.

Как известно, влияние того или иного мероприятия на по­вышение прироста насаждений, подвергающихся хозяйствен­ному воздействию, осуществляется не сразу, а постепенно, и величина этого эффекта зависит от возраста насаждений. По­этому возникает вопрос, какой добавочный текущий прирост нужно определять: средний за 10 лет или за расчетный период (20 лет), либо в каком-то фиксированном возрасте, например в возрасте спелости.

Величина добавочного текущего прироста по отдельным участкам, подвергающимся тому или иному хозяй­ственному воздействию, при определении потенциальной про­дуктивности нужна, так как добавочные запас и прирост, по­лучаемые в результате проведения лесохозяйственных меропри­ятий, можно подсчитать лишь через добавочный текущий прирост, точнее — добавочный периодический, поскольку дейст­вительная величина прибавки текущего прироста за каждый конкретный год не может быть установлена.

Добавочный запас на 1 га как измеритель эффек­тивности лесохозяйственных мероприятий необходим потому,

85 что текущий прирост не позволяет оценивать перспективу лесопользования, обеспечиваемую в результате проведения ме­роприятий по повышению продуктивности лесов. При оценке ожидаемого изменения уровня валовой продуктивности лесов за определенный, достаточно длительный период нужно использо­вать показатель валового добавочного запаса на 1 га лесной площади в среднем по хозяйственной единице (хозяйству, лес­хозу, области и т. п.).

Валовой потенциальный запас равен

где Ма — исходная величина запаса на участках, подвергающихся данному виду мероприятий; Дг_тек — добавочный годичный текущий (средний периоди­ческий) прирост на 1 га, получаемый в результате проведения мероприятия; я — число лет в расчетном периоде; / — площадь, охватываемая данным хозяйственным мероприятием.

Добавочный средний прирост приходится исполь­зовать в качестве измерителя эффекта мероприятий по повы­шению продуктивности лесов из-за невозможности практически применить для этой цели текущий прирост при отсутствии нор­мативных таблиц эффективности мероприятий. Определять до­бавочный средний прирост можно двумя способами: а) как ве­личину добавочного среднего прироста на конец расчетного периода при данной действительной возрастной структуре насаж- . дений; б) как величину добавочного среднего прироста в воз­расте количественной спелости, подсчитанного безотносительно к действительной возрастной структуре лесного фонда. В первом случае добавочный средний прирост следует определять путем расчета через добавочный текущий прирост, величину которого берут из нормативных таблиц или определяют специальными ис­следованиями в натуре. Во втором случае необходимо лесопо-крытую площадь на начало (до проведения мероприятий по повышению продуктивности лесов) и конец расчетного периода (после проведения мероприятий) сгруппировать по потенциаль­ной продуктивности и для каждой такой группы определить по нормативным таблицам (или соответствующим таблицам хода роста насаждений) величину запасов на 1 га в возрасте количественной спелости. Умножив запасы на 1 га на площади соответствующих групп насаждений (независимо от фактиче­ского возраста участков, объединенных в группу), получают об­щий потенциальный запас каждой группы. Затем обычным пу­тем подсчитывают средние приросты по группам, сумма кото­рых дает величину общего среднего прироста по объекту — соответственно до и после проведения мероприятий. Наконец, определяют величину среднего прироста на 1 га лесной площади на начало и конец проектируемого периода и находят добавоч­ный средний прирост на 1 га, обусловленный проведенными ле-сохозяйственными мероприятиями. Кроме того, имея матери-86

алы последней и предшествующей инвентаризации лесного фонда, можно учесть происшедшие в составе и состоянии лес­ного фонда изменения и установить, как изменялся уровень про­дуктивности и в какой мере это изменение является резуль­татом проведенных лесохозяйственных мероприятий.

Суммарный валовой потенциальный средний прирост на за­данный год определяют по формуле

где Л_ср — средний возраст насаждений, подвергающихся данному виду хозяй­ственного воздействия; п — число лет в проектируемом периоде.

Увеличение среднего прироста в результате проведения ме­роприятия равно

где 2₀^ср — исходный уровень среднего прироста на  1  га участков,   охваты­ваемых данным мероприятием.

Следовательно, сводными для объекта в целом измерителями эффекта от лесохозяйственных мероприятий являются средний запас и его производное — средний прирост. Однако использо­вание этих измерителей при проектировании ожидаемой дей­ствительной динамики продуктивности лесов для хозяйственной единицы в целом сопряжено с неточностями, обусловливаемыми тем, что на динамику запаса и прироста вследствие хозяйст­венного воздействия на лес накладываются сдвиги, связанные с изменением в течение проектируемого периода возрастной структуры лесного фонда хозяйственной единицы, средних бо­нитетов и средних полнот по отдельным классам возраста. По­этому изменения в уровне продуктивности леса, ожидаемые в перспективе за счет сдвигов в возрастной структуре лесного фонда, при оценке будущего уровня продуктивности должны быть учтены особо и исключены при выявлении ожидаемого ро­ста продуктивности леса за счет проведенного комплекса лесо­хозяйственных мероприятий.

Исчислению потенциальной продуктивности, учитывающему эффект от запроектированных мероприятий, предшествует рас­чет валовой продуктивности на заданные даты с учетом лишь изменений в структуре лесопокрытой площади в результате лесопользования, ухода за лесом и реконструктивных мер, т. е. действий, сопровождающихся перемещением площадей из од­ного класса возраста в другой и сменой преобладающей породы. Порядок расчета валовой продуктивности на будущее сле­дующий:

а) произвести перевод лесных площадей по возрастам из класса в класс без учета рубок и проектируемых на вырубае­мых площадях мероприятий;

Рекомендуем посмотреть лекцию "Караханидский каганат".

87 б) составить проект пользования лесом по площади, в воз­растную структуру внести изменения, связанные с рубкой в те­чение проектируемого периода;

в) составить окончательную таблицу распределения площа­дей по преобладающим породам и классам возраста, учитываю­щую влияние лесовосстановительных мероприятий, рубок ухода за лесом и других проектируемых мероприятий, влияющих на породный состав насаждений;

г) произвести расчет валовой продуктивности на конец при­нятого первого (20 лет) и второго (40 лет) расчетного периодов без учета влияния проектируемых мероприятий на уровень за­пасов на 1 га.

Определение валовой продуктивности с учетом отпада за весь период жизни насаждений затруднено для последующих расчетов лесопользования, так как включает ту часть древесной массы, которая уже изъята из насаждений промежуточным пользованием или ушла в отпад до начала проектируемого пе­риода. Поэтому расчет может быть выполнен двумя способами: а) с^учетом естественного отпада за весь период жизни насаж­дений, сохраняющегося на заданную дату; б) только за расчет­ный период.

Для статистических сопоставлений (сравнение валовой про­дуктивности насаждений, имеющихся на заданную дату, с ва­ловой продуктивностью насаждений, имевшихся в базисном году) расчетов валовой продуктивности лесов по первому спо­собу вполне достаточно. Для динамических же сравнений (из­менение за проектируемый период продуктивности лесных пло­щадей) следовало бы учитывать еще и ту часть древесного за­паса, которая будет вырубаться в течение проектируемого периода рубками главного пользования.

Материальный результат лесохозяйственного производства за счет проведения мероприятий по повышению продуктивности лесов представит часть добавочного запаса, который останется составной частью (кроме вырубленного в порядке главного и промежуточного пользования) запасов леса на корню.