Способ формирования семенных полос при сплошнолесосечных рубках в ельниках
Владельцы патента RU 2779311:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный лесотехнический университет" (RU)
Изобретение относится к области лесного хозяйства и может быть использовано при проведении сплошнолесосечных рубок в ельниках европейской части РФ, Урала и Сибири. Способ включает сплошнолесосечную рубку спелых и перестойных еловых насаждений. В оставляемых через каждые 100 м 30-метровых семенных полосах формируют ступенчатый полог из молодняка и спелых деревьев за счет уборки деревьев выше среднего диаметра древостоя в полосах шириной 10-12 м с двух сторон семенной полосы. Способ обеспечивает прекращение усыхания и ветровала в семенных полосах. 2 ил., 1 табл.
Изобретение относится к лесному хозяйству и может быть использовано при проведении сплошнолесосечных рубок в ельниках европейской части РФ, Урала и Сибири.
Известен способ оставления семенных куртин и полос при проведении сплошнолесосечных рубок. При этом семенные куртины и полосы оставляют за счет участков древостоев пород, слабоустойчивых к ветру (ель, пихта), расположенных на участках с влажными слабодренированными почвами. Ширина семенных куртин и полос для сохранения их устойчивости должна составлять не менее 30 м, а расстояние между ними не более 100 м (Правила заготовки древесины, 2016, - (1)).
Недостатком является то, что после проведения сплошнолесосечных рубок в насаждениях с доминированием в составе древостоев ели и пихты, наблюдается массовый ветровал и усыхание деревьев в оставляемых семенных куртинах и полосах, а следовательно, не реализуется их главная цель - обеспечение успешного последующего лесовосстановления на вырубках. Кроме того, происходит захламление вырубок и повышение пожарной опасности при потере до 25% от общего запаса древесины в целом на лесосеке.
Основная причина усыхания деревьев ели и пихты - воздействие прямых солнечных лучей на стволы деревьев, вызывающее гибель камбиальных клеток, а также разрыв тонких корней при раскачивании деревьев ветром. Причина ветровала - усиление ветра на открытом пространстве вырубки, поверхностная корневая система и большая парусность крон у деревьев ели. Степень проявления негативных последствий возрастает по мере увеличения ширины лесосеки.
Известен способ естественного возобновления леса на вырубках после завершения лесосечных работ с использованием машиной заготовки древесины (патент на изобретение РФ №2294092, 2007), при котором после сплошнолесосечной рубки с использованием машинной заготовки древесины на вырубке остаются семенные полосы. Указанные полосы оставляют поперек вырубки сначала с одной стороны лесовозного уса, а затем с другой стороны - через 150 м от первой полосы и таким образом осуществляют разработку всей лесосеки. Полосы оставляют шириной, равной средней высоте древостоя. Этот способ позволяет улучшить лесорастительные условия на вырубке и способствует последующему естественному лесовозобновлению.
Недостатком разработки лесосек с оставлением семенных полос является то, что его нельзя применить в ельниках, поскольку они наиболее подвержены ветровалам из-за поверхностной корневой системы и усыханию в связи с резкими изменениями условий освещенности. Кроме того, указанный способ оставления семенных полос равномерно по всей лесосеке приводит к потере прироста древесины, поскольку спелые и перестойные деревья, даже при условии сохранения жизнеспособности, снижают свой прирост в семенных полосах из-за резкого изменения экологических условий.
Техническая задача изобретения - обеспечение лесовосстановления на вырубках после проведения сплошнолесосечных рубок в ельниках путем увеличения густоты подроста на вырубке.
Технический результат - прекращение усыхания и ветровала в семенных полосах.
Дополнительный технический результат - снижение потерь товарной древесины.
Техническая задача достигается тем, что способ формирования семенных полос при сплошнолесосечных рубках в ельниках включает сплошнолесосечную рубку спелых и перестойных еловых насаждений, отличающийся тем, что в оставляемых через каждые 100 м 30-метровых семенных полосах формируется ступенчатый полог из молодняка и спелых деревьев за счет уборки деревьев выше среднего диаметра древостоя в полосах шириной 10-12 м с двух сторон семенной полосы.
Сравнение заявляемого технического решения с прототипом показывает, что оно отличается следующими признаками:
- что в оставляемых через каждые 100 м 30-метровых семенных полосах формируется ступенчатый полог;
- полог формируется из молодняка и спелых деревьев за счет уборки деревьев выше среднего диаметра древостоя;
- полог формируется из древостоя в полосах шириной 10-12 м, с двух сторон семенной полосы.
Поэтому можно предположить, что заявляемое техническое решение соответствует критерию «новизна».
Способ может быть реализован с использованием известных технических средств, поэтому оно соответствует критерию «промышленная применимость».
Суть способа, в отличие от общепринятого способа оставления семенных полос (фиг. 1, где поз. 1 - семенная полоса, поз. 2 - направление ветра, поз. 3 - воздействие прямых солнечных лучей), заключается в том (фиг. 2, где поз. 1 - семенная полоса, поз. 2 - направление ветра, поз. 3 - воздействие прямых солнечных лучей), что с двух сторон семенной полосы в полосах шириной 10-12 м (полупасека) удаляются крупные деревья. Размер оставляемых деревьев при этом увеличивается по мере удаления от трелевочного волока, достигая максимальной величины (средней высоты древостоя на удалении 10-12 м от волока).
В результате оставления на вырубке семенных полос предлагаемой конструкции минимизируется количество усыхающих и поваленных ветром деревьев за счет уменьшения скорости ветра на границе с оставляемой семенной полосой. Кроме того, на 41% снижается запас древостоя, оставляемого в семенной полосе предлагаемой конструкции. При ширине лесосеки 500 м и оставлении на ней 4 семенных полос общий запас заготовляемой древесины при этом составит при длине лесосеки 1 км и запасе 256 м3/га около 1260 м3. При этом, как следует из таблицы 1, снижаются потери древесины от негативного воздействия ветра (табл. 1) за счет минимизации сухостоя и валежа.
Уровень урожайности древесных растений во многом определяется условиями освещенности. Чем выше доля прямой солнечной радиации, тем выше уровень семеношения. По данным С.Н. Санникова и С.С. Санниковой (1985) в 175-летних сосняках Припышминских боров (Свердловская область) с уменьшением полноты от 1,3 до 0,5 семеношение увеличивается в 5 раз.
При средней высоте древостоя 20 м на указанной выше лесосеке (четыре семенных полосы длиной на 1000 м каждая и шириной 30 м - базовый вариант) площадь воздействия прямых солнечных лучей составляет от 12 до 16 га. В то же время при создании предлагаемой семенной полосы площадь прямого воздействия солнечных лучей при аналогичных параметрах лесосеки и количестве семенных полос составляет 21,9 га. Таким образом, площадь воздействия прямых солнечных лучей на кроны деревьев увеличивается на 36,9-82,5%, то есть в среднем на 59,7%. Кроме того, необходимо учесть, что 42,4% деревьев в базовом варианте погибает, а следовательно, не может давать семена. Таким образом, предлагаемая конструкция семенных полос увеличивает семеношение как минимум в 3 раза. Последнее способствует накоплению подроста ели и сокращению периода лесовосстановления на вырубке.
Учет подроста на лесосеках с базовым и предлагаемым вариантом семенных полос показал, что спустя 4 года полос проведения сплошнолесосечной рубки густота подроста ели при базовом варианте семенных полос составила 800 шт/га при встречаемости 28% и количестве всходов 700 шт/га.
На вырубке с предлагаемой конструкцией семенных полос густота подроста составила 3800 шт/га при встречаемости 92% и количестве всходов 4400 шт/га.
После уборки части крупномерных деревьев в предлагаемой семенной полосе тонкомерные деревья и подрост резко увеличивают свой прирост, что позволяет после формирования на вырубке елового молодняка, вырубить оставленные семенные полосы и получить дополнительно качественную древесину. Уборка оставляемых семенных полос, после формирования хвойных молодняков, технологически не составляет сложности, поскольку посередине семенной куртины или полосы можно проложить трелевочный волок, осуществляя валку деревьев с двух сторон от него без повреждения сформировавшихся между семенными куртинами и полосами молодняков.
Литература
1. Правила заготовки древесины и особенности заготовки древесины в лесничествах, лесопарках, указанные в статье 23 Лесного кодекса Российской Федерации: Утвержд. Приказом Минприроды России от 13.09.2016 г. №474.
2. Способ естественного возобновления леса на вырубках после лесосечных работ с использованием машинной заготовки леса: №1194092 Российская Федерация. №2005218328/12; заявл. 14.06.2005; опубл. 27.02.2007. 3 с.
3. Способ сплошнолесосечных рубок в ельниках: пат. №2639325 Российская Федерация 2 с., заявл. 08.11.2016; опуб. 21.12.2017.
Способ формирования семенных полос при сплошнолесосечных рубках в ельниках, включающий сплошнолесосечную рубку спелых и перестойных еловых насаждений, отличающийся тем, что в оставляемых через каждые 100 м 30-метровых семенных полосах формируется ступенчатый полог из молодняка и спелых деревьев за счет уборки деревьев выше среднего диаметра древостоя в полосах шириной 10-12 м с двух сторон семенной полосы.
