Пользование древесиной

Лекция 9

Пользование древесиной

 Виды пользования древесиной. Древесина — один из важнейших ресурсов леса, значимость которого в перспективе непрерывно возрастает. .Ее заготавливают в лесу в порядке следующих видов пользования: главного, промежуточного, до­полнительного и прочего.

Первый вид связан с заготовкой спелой древесины при по­мощи главных (конечных) рубок. Способы этих рубок могут быть различными: сплошные, постепенные, выборочные. При сплошных рубках вырубают одновременно все деревья древо­стоя. Смена поколений в этом случае происходит резко. На ме­сте вырубленного древостоя возобновляется естественным (пред­варительным или последующим) либо искусственным путем новое поколение, преимущественно одновозрастное, или относи­тельно одновозрастное. При постепенных рубках древостой вы­рубают не сразу, а в несколько приемов⁴ в зависимости от ха­рактера возобновления; если вырубка деревьев в последний прием укладывается в промежуток до 20 лет, то такие рубки по своему характеру являются краткосрочно-постепенными; если же вырубка растягивается до 40 лет, то их называют длительно-постепенными. При этих рубках уже внутри старого древостоя создается и целенаправленно формируется новый в виде молод­няка хозяйственно-ценных пород.

При выборочных рубках деревья в древостое вырубают не сплошь, а частично, с определенными интервалами, формируя в отличие от постепенных рубок типично разновозрастное на­саждение, в котором представлена в преемственной связи вся совокупность поколений леса. Другими словами, преемственно-возрастной ряд поколений в данном случае находится на одном участке леса в отличие от сплошнолесосечного хозяйства, в ко­тором он представлен участками леса разного возраста.

Промежуточное пользование древесиной состоит из рубок ухода за лесом и санитарных рубок-^Рубки ухода направлены на регулирование состава насаждения, улучшение качества стволов и на ускорение выращивания перспективных деревьев.

198

При этих рубках выбирают неспелую древесину и, как правило, худшего качества по сравнению с оставляемыми на корню де­ревьями. При санитарных рубках своевременно убирают боль­ные деревья, которые уже по этой причине также уступают по качеству древесины остающимся на корню здоровым деревьям.

Как рубки ухода, так и санитарные рубки являются не целью лесного хозяйства, а средством для формирования высо-копродуктивных_и .устойчивых, .лесов,' Рубки ухода по харак­теру всегда несплошные. Санитарные же рубки могут быть _| сплошными и выборочными. Дополнительное пользование вклю­чает вырубку редин, семенников, отслуживших свою роль.

Кроме того, имеется пользование древесиной на местах ле-сорасчисток  под  другие  виды     землепользования   (водохрани­лища, трассы электропередач, промышленное, дорожное строи- , тельство и т. п.). Этот вид пользования можно назвать прочим, ' находящимся    за  пределами    непрерывного    лесопользования, в состав которого входят перечисленные выше три вида.

Рекомендуемые материалы

В общем отпуске    леса страны и крупных природно-эконо-мических  районов  главное  пользование  обычно занимает наи-/ больший удельный вес, на втором месте находится промежуточ-, ное и на третьем — дополнительное. В районах с высокоинтен­сивным лесным хозяйством    промежуточное    пользование    по объему заготовленной древесины может приближаться к глав­ному, хотя и в этом случае оно не заменит   его    по качеству.

Все виды пользования лесом регламентируются народно­хозяйственным назначением лесов, соответствующими положе­ниями и правилами ведения лесного хозяйства, регулируются соответствующими расчетами. Поскольку пользование спелой древесиной является главным по отношению к промежуточному, то применительно к нему и методика расчета размера лесополь­зования— ведущий нормативный документ, определяющий ре­жим лесопользования.* Размеры и способы промежуточного пользования увязываются уже со способами главных рубок и лесовозобновления.

Понятие расчетной лесосеки. Применительно к пользо­ванию древесиной в лесоустройстве выработано понятие рас­четной лесосеки, определяющей его размер. Это понятие отно­сится к объектам с непрерывным, неистощительным лесополь-зованием.

Расчетная лесосека означает тот максимально возможный объем заготовки древесины для объекта лесоустройства на дан­ный расчетный период, который не приведет к уменьшению раз­мера и ухудшению качества пользования этим ресурсом леса на последующие периоды в течение всего оборота рубки.

Определение размера непрерывного, неистощительного пользования лесом — центральная проблема лесоустройства. Само возникновение лесоустройства обязано именно этой проб­леме. До недавнего времени определение расчетной лесосекиметодически рассматривалось как чисто техническая задача. Между тем по своему характеру она является экономической, ибо научно обоснованная расчетная лесосека — исходная ос­нова для дальнейшего планирования развития и размещения всего комплекса лесных отраслей и лесоснабжения всего на­родного хозяйства страны.

 Способы определения расчетной лесосеки. За историю развития лесоустройства разработано много способов определе­ния расчетной лесосеки от элементарно простых до более слож­ных. Уже первые методы расчета пользования лесом вытекали из того исходного логического положения, что для непрерыв-|ного пользования лесом надо леса расчетного объекта поделить на столько частей, сколько лет в обороте рубки. Отсюда воз­никло понятие лесосеки по обороту рубки, которая ранее в исто­рии лесоустройства чаще фигурировала под названием нормаль­ной. Позже она же имела название лесосеки равномерного поль­зования.

Формула лесосеки по обороту рубки имеет следую­щий вид:

                               по площади    l_Об = а/и,

                               по массе    М₀б = 1₀б т,       

где l/об — среднегодовая площадь, га, лесосеки по обороту рубки; М₀б — ежегодный объем, м³, лесосеки по обороту рубки; т — средний запас, м³, спелых насаждений на 1 га; о—лесопокрытая площадь, га; и — оборот рубки, лет.

При пользовании древесиной в размере лесосеки по обороту рубки на протяжении последнего установится равномерное рас­пределение площади насаждений по классам возраста. Однако продолжительное использование этой лесосеки возможно только при относительно равномерном распределении площади насаж­дений по классам возраста.

Так как действительное возрастное распределение насажде­ний чаще имеет в определенные периоды те или иные отклоне­ния от равномерного, то применение лесосеки по обороту рубки имеет ограничения. Тем не менее лесосека по обороту рубки во всех случаях сохраняет роль того объективного измерителя, с которым сравнивают остальные виды расчетных лесосек для оценки их отклонений от той средней нормы максимального, но неистощительного лесопользования, которая в конечном итоге сложится в среднем за оборот рубки, как за самый дли­тельный расчетный период. Именно эта ориентирующая роль лесосеки по обороту рубки, как средней нормали всего режима , лесопользования сохраняла ее практическую значимость на протяжении всей истории лесоустройства. Эта лесосека под упомя­нутыми выше разными названиями входила во все лесоустрои­тельные инструкции нашей страны.

200

В связи с неравномерным возрастным распределением на­саждений в истории лесоустройства были предложены различ­ные виды расчетных лесосек. Одна из них — лесосека по спелости ( l сп) рассчитана на использование площади спелых и более высокого возраста насаждений (а сп) в течение числа лет, заключенного в классе возраста (К):

                              l сп = а сп/ К,   (2)             М сп = l сп т   

Поскольку перспектива этой расчетной лесосеки ограничена продолжительностью одного класса возраста (10 или 20 лет), то по одной этой лесосеке трудно судить, какая же ситуация с лесопользованием сложится в дальнейшем. При избытке спе­лых и недостатке приспевающих насаждений эта лесосека мо­жет вызвать крайнюю неравномерность в отпуске леса и резкий спад его в последующем. Наоборот, в случае недостатка спе­лых насаждений и избытка приспевающих вначале будет сни­жен отпуск леса, а затем повышен. Неравномерность отпуска леса в обоих случаях приведет к неритмичности работ всех про­изводств, базирующихся в данном пункте на местном сырье,  отразится на их экономике, а также на потребителях, вызвав аналогичные последствия.

Чтобы   избежать   отмеченной   нежелательной   аритмии   производств, для  обоих названных случаев рекомендуется  применять лесосеку по   возрасту lв, которая определяется де­лением площади   спелых а сп и приспевающих   насаждений а пр на число лет в двух классах возраста:

                                                    lв = (а сп + а пр): 2К,

                                                   Мв = lвт

При недостатке спелых насаждений применение лесосеки по возрасту строится на таком расчете, что за 10-летний период до очередного лесоустройства половина площади приспевающих (для 20-летнего класса возраста хвойных и твердолиственных пород) может перейти в спелые; таким образом, в рубку будут поступать спелые насаждения.

В многолесных районах с девственными лесами на первых этапах освоения обычно преобладают насаждения высокого возраста, старше возраста спелости при крайнем недостатке не только приспевающих, но и средневозрастных насаждений. Назначение для таких лесов расчетной лесосеки по спелости или даже по возрасту означало бы вырубку спелых насаждений в 20—40 лет с последующим длительным перерывом в лесополь-зовании или резким снижением последнего. В действительности это и наблюдается в районах периодически действующих лесо­заготовительных предприятий.

Столкнувшись с этим нежелательным явлением, проектные организации лесной промышленности в 60-х годах решили про­ектировать предприятия на больший срок деятельности — до 60 лет. В лесоустройстве того времени как ответная реакция возникла вторая возрастная лесосека 1_В2, рассчитан­ная для хвойных лесов на 60 лет. Она определяется делением площади спелых, приспевающих и старшего класса средневоз-растных а_ср насаждений на число лет в трех классах возраста:

                                     Lв2  = (асп + апр+ аср): 3К,                                       

                                                   Мв2 = lв2 т                                                    

Однако и эта расчетная лесосека для таежных районов с возрастной структурой лесов, в которых преобладают, с од­ной стороны, спелые насаждения, с другой, молодняки, также не обеспечивает непрерывного и неистощительного лесопользо-вания. Она годится лишь в тех лесах, где, кроме молодняков, значительный удельный вес имеют средневозрастные насажде­ния обоих классов возраста.

Но вторая возрастная лесосека по своей продолжительно­сти для хвойных лесов приближается к их возрасту количест­венной спелости, что почти гарантирует непрерывное, неистощи-тельное пользование древесиной по массе, хотя и не по каче­ству.

Подобное рассуждение дало в свое время основание Н. П. Анучину [4] предложить для многолесных районов сме­шанную лесосеку по двум оборотам рубок: для одной части лесов, в которой можно выделить равномерное рас­пределение площади насаждений по классам возраста, оборот рубки устанавливался с учетом технической спелости, для дру­гой, получающейся за вычетом первой и характеризующейся избытком спелых и более высокого возраста насаждений (пере­стойных), оборот рубки равнялся количественной спелости.

Нетрудно видеть, что все вышеприведенные лесосеки имеют общий характер структуры формулы и отличаются разной про­должительностью расчетного периода. Вместе с тем ни одна из них не является универсальной. Диапазон применения каж­дой из них ограничен определенной структурой распределения насаждений по классам возраста.

Стремление все же найти универсальную формулу опреде­ления максимального размера неистощительного лесопользова-ния, обеспеченного спелыми насаждениями на протяжении всего оборота рубки, привело Н. П. Анучина [4] к разработке интегрального метода, в основе которого использована формула Симпсона. Каждому обороту рубки, кратному 10, в этом методе предлагаются коэффициенты, соответствующие порядковому номеру каждого класса возраста. Рассмотрим формулу для 100-летнего оборота рубки, которая комбинирует лесосеки по обороту рубки и возрастные, стремясь дать обоб­щенное выражение всего возрастного ряда насаждений:

                                  l 1оо = 0,01 (0,2аI+ 0,6а II + а_III+1,4аIV + 1,8аV),

где аI, ц, ш, iv, v ~ площади     насаждений    пронумерованных классов возраста.

При неравномерном распределении насаждений по классам возраста принимаемый размер расчетной лесосеки всегда огра­ничивает та группа возраста насаждений, которая в сравнении с другими занимает наименьшую площадь. Эта возрастная группа насаждений выступает в виде ограничения. Преодоле­нию этого ограничения, но только до известного предела содей­ствует заимствование половины площади насаждений того класса возраста, который следует за данной группой насажде­ний, находящихся в минимуме.

Выше были рассмотрены те виды расчетных лесосек, кото­рые методически начинают определяться по площади, а обос­нование их связано со структурой распределения площади на-^   саждений по класса^ возраста. Эта группа расчетных лесосек преимущественно   связана   со   сплошнолесосечным   хозяйством.

Есть и другая группа расчетных лесосек, определение кото­рых начинается с объема и уже только через него переводится на площадь. К числу их относится, например, лесосека по среднему приросту. Она определяется как сумма средних приростов насаждений всех классов возраста -той или иной хозяйственной секции 6
                                     М_Z = Z1+ Z2+ Z3 + • • • + Zп ,

где М_Z — лесосека по среднему приросту, м³/год; Z1,Z2 Z3…..Zп — средний прирост насаждений соответствующего класса воз­раста.

Среднее изменение запаса определяют делением запаса на­саждений каждого класса возраста на средний возраст их (се­редину класса возраста). Поскольку реализация этой лесосеки возможна только через рубку спелых насаждений, то, используя средний запас последних, можно установить площадь лесосеки Lz = М_Z/т.

Лесосека по среднему приросту строится из предположения, основанного на зависимости прироста, запаса и размера лесо-пользования по схеме нормального леса. При равномерном рас­пределении насаждений по классам возраста в пределах обо­рота рубки лесосеки по обороту рубки, спелости, возрасту и по среднему приросту равны.

При неравномерном же возрастном распределении отмечен­ная зависимость не сохраняется. При избытке спелых насаж­дений средний прирост будет занижать, а при недостатке спе­лых и избытке насаждений средневозрастных и приспевающих лесосека, наоборот, будет завышать возможный размер лесо-пользования.

На использовании зависимости прироста и запаса в схеме нормального леса строится лесосека по проценту поль­зования

                                   Мпр = Vд 200/u%,  lпр = Мпр/т,

где Мпр — объем расчетной лесосеки по проценту пользования; lпр — площадь лесосеки, и — оборот рубки.

Данную формулу выводят исходя из того положения, что в нормальном лесу запас насаждений У_Н равен произведению среднего прироста Z _Н на половину оборота рубки:

                                    У_Н = Z _Н и/2 = и Z_Н  / 2.

Поскольку по схеме нормального леса возможный размер ле­сопользования равен среднему приросту, а последний исходя из формулы  Z _Н = 2У_н/и или Z _Н =У_Н 200/ и %, то при М = Z _Н по­лучаем приведенную выше формулу .

Кроме трех приведенных видов лесосек имеются и другие, в том числе модифицированные, построенные на указанных выше закономерностях строения нормального леса. Эти и подобные им лесосеки играют роль относительных придержек в общем ряду известных расчетных лесосек. Однако следует иметь в виду об­щий их недостаток. Во-первых, зависимости между размером пользования, приростом и запасом, вытекающие из схемы нор­мального леса, иные в действительном лесу. Отличия будут тем большими, чем сильнее отклонение фактического распреде­ления насаждений по классам возраста от равномерного. Во-вторых, во всех расчетах при определении запасов и средних приростов нормального леса используют исходные показатели действительного леса. И, в-третьих, в данном случае размер пользования лесом совершенно не связан с организацией са­мого хозяйства в лесу, в том числе со способами рубок и лесо-восстановления.

В общем ряду расчетных лесосек есть также лесосека/ по состоянию, которую определяют при каждом очеред­ном лесоустройстве в процессе натурного обследования лесов. Ее рассчитывают путем деления запаса и площади насаждений, требующей по своему состоянию срочной вырубки, на устанав­ливаемый соответствующий период рубки (5 — 10 лет):

                                                М_с = SVс/ а,

                                                     Lс  = а_с/а = М_с /т.

К назначаемым в рубку по своему состоянию относятся на­саждения с резко пониженным по тем или иным причинам при­ростом, утратившие свои полезные защитные функции (для ка­тегорий лесов I группы), поврежденные пожаром, вредителями или болезнями и т. п.

Насаждения, назначаемые в рубку по состоянию, распреде- / ляют по очередности и срокам вырубки. Те из них, оставление./' которых  на  корню  сопряжено  с  потерей  технических  качеств древесины или чревато опасностью для окружающих насажде­ний, например в случае развития очага вредителей, отводятся в рубку    в    первую очередь на первые же годы ревизионного периода.

Лесосека по состоянию непосредственно не вытекает из тре­бования непрерывного и неистощительного пользования лесом, но способствует его выполнению и является непременной со­ставной частью обосновываемого общего размера главного пользования древесиной. В прошлом неправомерно к числу расчетных лесосек относили и лесосеку по условиямлесоэксплуатации. При этом имелся в виду тот размер отпуска леса, который должен соответствовать производствен­ной мощности действующих или проектируемых лесопромыш­ленных предприятий, хотя последняя может и не соответство­вать требованию непрерывного, неистощительного пользования лесом.

Отдельно рассмотрим способы расчета пользования древе­синой для постепенных и выборочных рубок.

Поскольку разного рода постепенные рубки наряду со сплош­ными относятся к семеннолесосечному хозяйству, то на них распространяются все вышеперечисленные виды расчетных ле­сосек. Разница между этими видами рубок сводится только к тактике реализации расчетной лесосеки: если при сплошных рубках ежегодный запас спелой древесины вырубается сплошь, то при постепенных — путем частичной вырубки запасов насаж­дений в зависимости от числа приемов и процента выборки. Естественно, что при одинаковом годичном объеме заготовки площадь насаждений, отводимых под постепенную рубку, будет значительно больше, чем под сплошную рубку.

Иное дело с расчетом пользования при выборочных рубках. Общий методический подход к решению этого вопроса в данном случае сводится к определению количества и товарной струк­туры выбираемой части запаса каждого отдельного разновоз­растного насаждения с учетом его состояния на момент лесо­устройства и дальнейших направлений ведения лесного хозяй­ства, а также периода прихода с повторной рубкой (периода повторяемости рубки).

Этот методический подход связан с натурным обследованием каждого участка леса в процессе лесоустройства. Целесообраз­ный процент выборки деревьев по запасу устанавливается не только с учетом структуры насаждения, но также экономиче­ских условий и требований. Мы не можем требовать одинако­вого минимально допустимого по экономическим условиям про­цента выборки для многолесных районов со сравнительно экстенсивным лесным хозяйством и для малолесных районов с интенсивным лесным хозяйством. Например, для лесопарко­вой части зеленой зоны может быть экономически доступна вы­борка деревьев на уровне 10—15 % исходного запаса насаж­дения, тогда как для условий промышленных лесозаготовок в лесах III группы доступный процент выборки может быть не ниже 40—50 % по запасу. Именно экономические условия рас­пределяют выборочные рубки на две подгруппы: интенсивно-выборочные и промышленно-выборочные.

Период повторяемости зависит от процента выборки и ско­рости восстановления вырубленного объема до того оптималь­ного уровня и структуры запаса, при котором обеспечивается максимально возможный среднепериодический прирост хозяй­ственно-ценной древесины.

206

Наиболее объективные придержки по проценту выборки и периоду повторяемости выборочных рубок для наиболее пред­ставленных групп типов насаждений в каждом отдельном рай­оне можно получить путем закладки стационарных пробных площадей с соответствующими способами рубок. Такие экспе­рименты имеют неоценимое значение для прогресса лесного хо­зяйства.

При отсутствии опыта таких рубок предварительные при­держки по проценту выборки и периоду повторяемости можно при лесоустройстве получить путем изучения хода роста соот­ветствующих поколений разновозрастного леса. При последую­щем лесоустройстве эти придержки могут корректироваться на основе первого опыта выборочных рубок за прошедший реви­зионный период.

Таким образом, размер расчетной лесосеки для выборочных рубок может быть определен по формулам:

                                           Мвыб = SVвыб/uвыб;

                                           Lвыб = Мвыб/твыб,

где Мвыб — объем расчетной лесосеки для выборочных рубок; SVвыб— объем древесины, назначенный к выборке при лесо­устройстве; uвыб — период повторяемости, или оборот выбороч­ных рубок; твыб — средний объем древесины на 1 га выбороч­ных рубок.

Период повторяемости выборочных рубок можно определить при изучении хода роста элементов разновозрастного леса по формуле

                                     uвыб =  твыб/Zср - пер,

где Zср - пер — среднепериодический прирост разновозрастного насаждения за период почвенно-светового прироста после оче­редной выборки части запаса.

БАЙРОН Джордж Ноэл Гордон - лекция, которая пользуется популярностью у тех, кто читал эту лекцию.

К настоящему времени проведены научные исследования и подготовлены рекомендации по ведению выборочных рубок в разновозрастных лесах [38], которые можно использовать в качестве придержек для расчета пользования для выборочных рубок в отдельных районах страны.

Для районов с интенсивным ведением лесного хозяйства ле­соустройством издавна рекомендовался также метод конт­роля текущим приростом, который может быть исполь­зован для интенсивно-выборочных рубок:

                                       Z = (V1 – V M)/a

где, Z — текущий или среднепериодический (за анализируемый период) прирост; V1— запас насаждений на конец анализируе­мого периода; V — то же на начало периода; М — фактический размер рубки за период анализа; а — анализируемый период. В данном случае размер пользования лесом согласовывают с изменениями текущего прироста, полагая, что при система­тическом ведении лесного хозяйства оба компонента формулы должны расти и находиться в динамическом равновесии. В принципе эта формула регистрирует реакцию на систему хо­зяйственных воздействий в лесу. Вначале, когда нет исходных данных, экспериментатор полагается по существу на метод «проб и ошибок», постепенно отрабатывая долговременную хо­зяйственную политику.

На метод контроля текущим приростом не следует смотреть как ^ на    вершину    лесоустроительной техники в интенсивных хозяйствах. Наоборот, этот метод — упрощенный прием ухода лесоустроителя от сложных проблем расчета и ведения интен-сивного лесного хозяйства. В действительности интенсификация | всегда означает более дифференцированный подход к ведению ! лесного хозяйства для учета всех возможных резервов, в том числе и в области лесопользования. При этом пользование ле­сом становится  следствием  конкретных  мероприятий  по  веде­нию лесного хозяйства.

Например, облагораживая леса для целей рекреации, мы проводим разного рода ландшафтные и реконструктивные рубки, руководствуясь прежде всего целью повысить эстетиче­ский облик лесов, улучшить их санитарно-гигиеническое состоя­ние, создать условия для массового отдыха населения в лесу. При этом объем и сортиментная структура заготавливаемой дре­весины являются только результатом конкретных видов рубок (сплошных, постепенных, выборочных) в конкретных типах на­саждений. Без знания этих мероприятий нельзя определить раз­мер и структуру заготовки древесины. Общий подход к опреде­лению расчетной лесосеки в данном случае ничего не даст. Ме­тод контроля текущим приростом лишь барометр общего режима лесопользования.