Комплексный уход за лесом

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  И НАУКИ РФ

Государственное образовательное  учреждение высшего профессионального образования «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ имени С.М. Кирова»

 

 

 

 

Кафедра лесоводства

Реферат на тему: Комплексный уход за лесом.

 

 

 

 Выполнил студент:

факультет: Лесохозяйственный (ЛХФ)

                                             курс: II

                                                группа: 2

                                                                                                 Ф.И.О. Зябкина Марьяна Михайловна

                                                                                       номер зачетной книжки: 501060

                                                     

 

Проверил преподаватель:

                                                                                               Ф.И.О. Григорьева Ольга Ивановна

                                                                 должность: доцент

                                              оценка:

                                         дата:

                                                подпись

 

 

Санкт-Петербург

2013 г.

Содержание:

Введение…………………………………………………………………………...3

1. История развития комплексного ухода за лесом………..................................6

2. Преимущества комплексного ухода…………………………………………. 8

3. Технология комплексного ухода за лесом……………………. ……………..9

4. Лесоводственная эффективность комплексного ухода за лесом……………………………………………………………………………...13

5. Особенности составления и применения программ комплексного ухода за лесом……………………………………………………………………………...16

6. Экономическая эффективность комплексного ухода за лесом…… ………17

Заключение……………………………………………………………………….20

Список используемой литературы……………………………………………...21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Уход за лесом - комплекс лесоводственных мероприятий, направленных на улучшение породного состава насаждений и их качества, санитарного состояния; сохранение, восстановление, повышение устойчивости, продуктивности и др. важнейших свойств леса.

Возникновение и развитие теории ухода за лесом тесно связано с лесопользованием. В первом учебнике по лесоводству в России «Начальные основания лесоводства» Е. Ф. Зябловского (1804) наряду с вопросами рациональной лесоводственной организации рубок главного пользования обращалось внимание на необходимость проведения рубок ухода, а также обрезки сучьев в насаждении и осушения леса. В последующих работах по лесоводству комплекс мероприятий ухода за лесом постепенно расширялся, и хотя преимущественное значение всегда имели рубки ухода, в первую очередь связанные с т. н. промежуточным пользованием лесом, большое развитие получили и др. меры ухода. Так, в работах Н. С. Шафранова (вторая половина XIX в.) сформулирована уже целая система мер ухода, включающая как рубки ухода, так и меры по поддержанию плодородия почвы, в т. ч. путем рыхления, использования почвоулучшающего подлеска, осушения, орошения и др. В 40--60 е и последующие годы ХХ в., кроме собственно рубок ухода, получили широкое развитие иные виды ухода за лесом (химический, выращивание люпина и др. растений сидератов, применение удобрений).

Существует классификация ухода за лесом, включающая 3 основные группы: 1) лесоводственный уход, направленный на целевое формирование лесных насаждений; 2) санитарный и противопожарный уход за лесом; 3) реконструктивный уход за лесом - лесная мелиорация и лесная рекультивация.

Лесоводственный уход за лесом представляет собой комплекс лесоводственных мероприятий, направленных на формирование экологически и экономически ценных насаждений, их сохранение, а в определенных условиях и на смену лесообразующей растительности, поддержание целевой динамики леса с использованием механических, биологических, химических и иных способов. Основная, наиболее распространенная в лесоводстве и лесном хозяйстве, система мероприятий ухода за лесом -- система рубок ухода. Она занимает одно из главных мест по объему работ, затратам труда и средств, площади лесов, на которой осуществляются эти мероприятия.

Санитарный уход за лесом включает санитарные рубки, санитарную очистку леса от сухостоя, отпада, валежника, порубочных остатков и др. растительного и иного материала в целях предотвращения размножения вредителей и распространения болезней леса.

Противопожарный уход за лесом направлен на снижение пожарной опасности, повышение противопожарной устойчивости леса путем регулирования породного состава насаждений, создания системы противопожарных барьеров, обеспечения доступности территории участков леса для тушения лесных пожаров и проведения противопожарного устройства лесов, а также противопожарной очистки леса.

Реконструктивный уход за лесом представляет собой комплекс мероприятий, направленный на коренное преобразование лесов с существенным восстановлением их продуктивности, значительное повышение почвенного плодородия земель лесов, а также искусственное восстановление сильно нарушенных хозяйственной деятельностью плодородия почвы и растительного покрова (см. Реконструкция малоценных лесных насаждений, Мелиорация, Рекультивация земель).

Для достижения нескольких лесоводственных целей применяют подсистемы комплексного и комбинированного ухода за лесом. Комбинированный уход за лесом - это сочетание элементов ухода, направленных на достижение определенной цели разными способами (формирование насаждений механическим и химическим или иным способом). Комплексный уход за лесом - совокупность элементов ухода, обеспечивающих достижение, как правило, более сложных комплексных целей (повышение продуктивности насаждений) путем воздействия на различные компоненты биогеоценозов - древостой или насаждение и почву, напочвенный покров, лесную подстилку, воздушную среду и др. К элементам комплексного ухода относят рубки ухода и внесение удобрений или выращивание почвоулучшающих растений, частичное механическое удаление или сжигание толстого слоя лесной подстилки, подавление сильно разросшегося травяного покрова, в т. ч. химическими и иными способами, и др. Наиболее известен в лесоводстве комплексный уход, включающий рубки ухода и удобрение леса.

Основные преимущества такого ухода по сравнению только с рубкой заключается в следующем. Рубками ухода нельзя увеличить прирост древостоя в целом, а внесение удобрений обеспечивает такое увеличение. После разреживания не наблюдается усиления роста наиболее перспективных крупных деревьев, а на удобрение они отзываются в первую очередь. Внесение удобрений без рубок ухода приводит к улучшению роста деревьев пониженного качества, а сочетание обоих мероприятий исправляет эту погрешность. После рубок ухода нарушается соотношение между массой кроны и ствола, разрастается крона, особенно в первые годы. Удобрение увеличивает прирост ствола и восстанавливает нарушенное соотношение. Разреживание замедляет процесс отмирания ветвей, обрезка исправляет этот недостаток, а внесение удобрений ускоряет рост деревьев с укороченной кроной и зарастание срезов. Чаще под комплексным уходом понимают сочетание только рубок и внесения удобрений, поскольку обрезка сучьев является трудоемким дорогостоящим мероприятием и применяется реже.

 

 

 

 

1. История развития  комплексного ухода за лесом

 Комплексный уход за лесом – сочетание рубок ухода с внесением минеральных удобрений. Иногда в систему комплексного ухода включают также обрезку сучьев с целью ускоренного получения высококачественной бессучковой древесины.

Интерес к минеральным  удобрениям усиливается в конце 1960-х и начале 1970-х годов. В этот период начинаются активные эксперименты с удобрениями в лесу. Возможность использования удобрений для повышения продуктивности лесов отмечалась давно. За рубежом опыты с удобрениями были заложены в начале XX века в лесах Германии. Но только в 1950-60-х годах в связи с развитием туковой промышленности началось интенсивное удобрение лесов: сначала в опытном порядке, а затем и в более широкой практике лесного хозяйства.

Особенно широко стали  применять удобрения в странах Скандинавии. В Швеции с 1966 по 1983 годы ежегодно удобрялось 100-189 тыс. га леса, в Финляндии в 1970-1977 годах – 141-244 тыс.га. При этом широко практиковалось внесение удобрений в средневозрастные и приспевающие хвойные древостои, особенно за несколько лет до главной рубки. В лесах США удобрения вносили в основном в лесные культуры хвойных пород. К 1986 г. в равнинных условиях Юго-Востока и в горных лесах Северо-Запада на Тихоокеанском побережье, где этот вид ухода давал наибольший биологический и экономический эффект, было удобрено около 1 млн. га насаждений дугласовой пихты, 480 тыс. га сосны ладанной, 280 тыс. га сосны Элиота. К концу века в этих странах оказалась удобренной большая часть насаждений, пригодных для этой цели. Соответственно наметилась тенденция к снижению темпов удобрения лесов.

В нашей стране научно-исследовательские работы, связанные с аналогичной тематикой, развернулись в 1970-х годах. Ленинградский научно-исследовательский институт лесного хозяйства совместно с ВНИИСХ СП ГА и Псковской лесной опытной станцией провел исследования по применению минеральных удобрений в лесах Северо-Запада таежной зоны с использованием авиации. Основной объем работ проводился в средневозрастных, приспевающих и спелых сосняках и ельниках Ленинградской и Псковской областей. Семилетний опыт ЛенНИИЛХа показал, что под воздействием минеральных удобрений повышается прирост еловых культур по высоте на 20-80%, сосновых – на 15-30% по сравнению с контролем.

Вместе с тем, выяснилось, что далеко не всегда оказывается выгодным удобрять неразреженные, неухоженные насаждения. Без предварительной подготовки объектов, целенаправленного разреживания древостоев или лесоосушительной мелиорации, применение удобрений может не дать того эффекта, на который можно было бы рассчитывать. Об этом свидетельствуют и данные американских исследователей по изучению влияния удобрений на рост хвойных пород. Они отмечают, что положительный эффект от применения удобрений значительно усиливается (в 2-3 раза), если удобрение сочетают с прореживанием насаждений. В ХХI веке в связи с переходом к новым формам хозяйствования интерес к комплексному уходу за лесом ожил с новой силой. Правда, исследования уже были направлены на выявление закономерностей функционирования лесных фитоценозов в целом под воздействием регулярного комплексного ухода за лесом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Преимущества комплексного ухода

 Большинство опытов с комплексным уходом доказали целесообразность комплексного ухода и позволили выявить ряд преимуществ данной системы перед раздельным применением рубок ухода и удобрений. Они заключаются в следующем:

1) Рубками ухода нельзя  увеличить прирост древостоя в целом. Внесение удобрений обеспечивает такое увеличение.

2) После разреживания не наблюдается усиления роста наиболее перспективных крупных деревьев. На удобрение они отзываются в первую очередь.

3) После рубок ухода  нарушается соотношение между массой кроны и ствола, разрастается крона, особенно в первые, годы. Удобрение увеличивает прирост ствола и восстанавливает структуру надземной фитомассы.

4) Внесение удобрений  без рубок ухода приводит к улучшению роста деревьев пониженного качества. Сочетание обоих мероприятий исправляет эту погрешность.

5) Разреживание замедляет процесс отмирания ветвей, обрезка исправляет этот недостаток. Внесение удобрений ускоряет рост деревьев с укороченной кроной и зарастание срезов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Технология комплексного ухода за лесом

 Для комплексного ухода за лесом подбирают 30-40-летние чистые или с примесью до трех единиц лиственных сосновые и еловые древостои с полнотой не менее 0,8, а также лиственно-еловые древостои такого же возраста с густотой елового яруса не менее 1,5 тыс. деревьев на 1 га. Лиственно-еловые древостои подбираются в первую очередь со средним диаметром лиственного яруса (березы) не менее 16 см. Необходимо отдавать предпочтение высокопродуктивным древостоям Iа-III классов бонитета. В малопродуктивных древостоях (особенно на бедных легких и сухих почвах) может наблюдаться первоначально весьма заметный, но, в конечном счете, кратковременный положительный эффект от внесения удобрения. Низкотоварность и малый запас древостоя понижают результативность ухода и делают его экономически не всегда выгодным. В связи с этим лучшими объектами для комплексного ухода следует считать чистые и смешанные хвойные насаждения зеленомошной группы типов леса (сосняки и ельники брусничные, черничные и кисличные).

Рубки ухода –поздние прореживания или ранние проходные, проводят по соответствующим правилам, но с более высокой (на 5-10%) интенсивностью. Комплексный уход можно начинать и позднее, в древостоях

более старшего возраста, но в этом случае селекционный эффект рубки ослабляется и результаты ухода будут хуже. В хозяйствах с обеспеченным

сбытом древесины от рубок  ухода лучше применять трехприемные рубки

ухода, которыми формируется древостой наиболее высокого качества (крупный пиловочник 1-го сорта). В хозяйствах с затрудненной реализацией продукции от рубок ухода можно ограничиться двухприемными рубками (средний или крупный пиловочник 1-2-го сортов). Эти же варианты применяются в тех условиях, когда просрочено время прихода с первым приемом рубок для формирования древостоя более высокого качества. В

лиственно-еловых древостоях при полноте лиственного яруса не более 0,6

его удаляют в один прием, при большей полноте планируют двухприемную рубку. Одноприемную рубку лиственных можно рекомендовать также в хозяйствах с ограниченными условиями сбыта лиственной древесины.

Если принято решение  о совместном выращивании лиственных (березы) и ели в системе комплексного ухода за лесом, то лиственный ярус следует предварительно интенсивно разредить. На корню нужно оставить не более 150 экземпляров березы среднего и крупного диаметра, лучшего качества, доля этой березы в формировании общего запаса не должна превышать 20%.

При подготовке территории делается отвод лесосек, разрубаются

технологические коридоры. Для рубок ухода и механизированного внесения удобрений наиболее рациональна диагональная схема расположения волоков. Следует обеспечить беспрепятственное передвижение техники при подъезде к объекту и по волокам. Желательно, чтобы подъезд машины для внесения удобрений к намеченному древостою не превышая 1 км от дороги или пункта заправки удобрениями.

В чистых сосняках и ельниках рубку следует проводить по низовому

методу с одновременным  удалением низкокачественных деревьев, мешающих росту более перспективных. Первым приемом целесообразно удалить большую часть примеси лиственных пород. В двухъярусных лиственно-еловых насаждениях при необходимости удаления лиственных в два приема сначала вырубают деревья, охлестывающие вершины елей, а также низкокачественные экземпляры. В первый прием желательно удалить также деревья лиственных пород из биогрупп средней и крупной ели второго

яруса. При первых приемах  комплексного ухода не обязательно стремиться к формированию насаждений с равномерным (регулярным) размещением деревьев на площади, лучше оставлять на доращивание наиболее продуктивные экземпляры. За счет первоначальной разрубки технологических коридоров интенсивность рубки в пасеках можно уменьшить на 5-10%.

Ширина пасек не должна превышать 40 м. При использовании современных многооперационных машин (харвестеров и форвардеров) переходят к узкопасечным технологиям.

Удобрения вносят в насаждение, как правило, в начале вегетационного сезона (в мае-начале июня). При невозможности соблюдения этих сроков удобрение можно внести осенью, до выпадения устойчивого снежного покрова. Основными удобрениями, применяемыми в лесу, являются азотные (мочевина, аммиачная селитра, нитрат аммония) или комплексные азотсодержащие (аммофос, нитроаммофос, реже –нитроаммофоска). Весной предпочтительнее использовать аммиачную селитру, осенью –мочевину.

Такой подбор удобрений обусловлен тем, что азот является основным элементом, в котором лесные растения обычно испытывают недостаток. Внесение дополнительного азота практически всегда стимулирует вегетативную функцию растений, включая древесные породы. Применение

азотных удобрений дает положительные  результаты, как на минеральных,

так и на торфянистых и  торфяных почвах. Но и в том, и в другом случае важнейшим условием является нормальная дренированность почв.

Калийные удобрения на лесных почвах не дают положительного эффекта. Однако американские исследователи утверждают, что сбалансированное удобрение, особенно с внесением препаратов калия, способствует повышению устойчивости насаждений к вредителям и болезням.

Оптимальной рекомендованной  дозой удобрений в лесу является 150-200 кг/га азота (по действующему веществу). С увеличением дозы эффект повышается, но одновременно увеличиваются непроизводительные потери азота (газообразные и водные), возрастают расходы на удобрение.

Чрезмерные дозы могут  повреждать корневые окончания древесных растений и на некоторое время даже затормозить их рост. Уменьшенные дозы азота не дают существенного повышения прироста, но улучшают физиологическое состояние растений и активизируют обменные процессы в фитоценозе. Обычно такие дозы применяют в молодняках естественного и искусственного происхождения, в насаждениях, ослабленных болезнями, антропогенными и техногенными нагрузками, а также в профилактических целях. Периодичность внесения минеральных удобрений в сосняках черничных влажных и брусничных –5-7 лет, в ельниках кисличных и черничных –10-15 лет.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Лесоводственная эффективность комплексного ухода за лесом

Комплексный уход является сложной, системной мерой ухода за лесом. Оценка эффективности данного мероприятия невозможна без глубокого познания природы лесного сообщества. Лес является исключительно сложным объектом системных исследований, обладающим целым рядом свойств. К ним относятся: целостность; открытость; структурно- функциональная сложность; динамичность; зависимость поведения от исторических причин. Свойствами лесной экосистемы объясняются особенности и результаты применения комплексного ухода за лесом.

Комплексный уход за лесом  влияет на почвенные процессы. Он активизирует жизнедеятельность почвенных микроорганизмов, в результате чего усиливаются процессы минерализации органического вещества в почве. В результате изменяется толщина подстилки. В первые годы после ухода она может уменьшаться на 30%. Чем интенсивнее разреживание, тем тоньше становится слой подстилки. После полного удаления лиственного яруса в смешанных древостоях масса подстилки снижается в 2,5 раза. Исследования показывают, что уменьшение массы подстилки происходит, главным образом, за счет увеличения поступления солнечной радиации к поверхности почвы, активизации обменных процессов, а также уменьшения массы органического вещества, поступающего в почву с опадом. Если в разреженный древостой удобрения не вносили, то в первые годы после рубки заметно активизируются процессы разложения только в гумусовом горизонте, тогда как в самом верхнем слое, т.е. в подстилке, эти процессы могут даже замедляться. При внесении удобрения эти процессы заметно активизируются: в зависимости от состава древостоя, лесорастительных и погодных условий разложение органического вещества в почве, включая подстилку, ускоряется на 8-60%.

Структурные изменения, происходящие в древостое под воздействием комплексного ухода за лесом, ведут к изменениям в структуре живого напочвенного покрова, обеспечивая стабильность биокруговорота элементов питания и, таким образом, устойчивость лесного фитоценоза. В сосняках и ельниках после регулярного комплексного ухода наблюдается изменение соотношения между травяно-кустарничковым и моховым ярусом в пользу первого, что свидетельствует об интенсификации биокруговорота.

При этом в ельниках азотные  удобрения стимулируют разрастание разнотравья, а в сосняках – злаковой растительности (вейник, луговики). Активное развитие травяно-кустарничкового яруса объясняется изменением экологического режима в результате одновременного разреживания и применения удобрения, а именно, во-первых, снижением конкуренции со стороны древостоя, во-вторых, высвобождением части почвенных ресурсов, и, в-третьих, повышением актуального почвенного плодородия.

Везде увеличивают свое присутствие  мезо- и мегатрофы. Их доля в суммарном проективном покрытии живого напочвенного покрова после применения комплексного ухода за лесом возрастает в среднем с 63 до 87%. Олиготрофы уступают свои позиции, но не исчезают. Их доля уменьшается с 37 до 17% (Мельников, 1999; Беляева, 2006). В еловых древостоях комплексный уход способствует развитию растений нитрофилов, например, малины. Ее доля в ельниках черничных возрастает с 0% до 3%, в ельниках кисличных – с 1% до 12 %.

Это свидетельствует о  повышении актуального почвенного плодородия.

Видовой состав живого напочвенного покрова в хвойных древостоях

обуславливается лесорастительными  условиями: ельники характеризуются

большим разнообразием видов  и более сложной структурой, чем сосняки. Однако после комплексного ухода за лесом видовое разнообразие напочвенной растительности увеличивается в 1,5-2 раза.

Комплексный уход за лесом  стимулирует процесс естественного лесовозобновления в ельниках черничных, сосняках черничных влажных и

сосняках брусничных .При этом в ельниках обеспечивается преобладание главной породы (ели) в составе подроста, а в сосняках происходит замена главной породы (сосны) в составе подроста елью. Естественного лесовозобновления в ельнике кисличном не наблюдается в связи с высокой сомкнутостью крон, недостаточною освещенностью под пологом леса и усиленной конкуренцией со стороны древостоя.

В ельниках и сосняках комплексный  уход сдерживает появление подлеска, что можно объяснить усиленной конкуренцией со стороны древостоя и живого напочвенного покрова. Тем самым создаются благоприятные условия для появления подроста ели.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Особенности составления и применения программ комплексного ухода за лесом

  Эффективность и качество комплексного ухода за лесом во многом зависят от того, какую цель ставит перед собой лесовод. Таким образом, возникает проблема целенаправленной оптимизации ухода, органически связанная с идеей неистощительного и рационального лесопользования. На

практике эта идея может  и должна быть реализована посредством применения целевых программ комплексного ухода за лесом.

Под программой понимается совокупность показателей, регламентирующих разреживание и удобрение древостоя для достижения хозяйственной цели наименее трудоемким способом. Основными показателями программы являются сроки проведения рубок и внесения удобрений, период повторяемости и число приемов ухода, рекомендуемый процент выборки по запасу за один прием рубки, минимальный экономически оправданный процент выборки, минимальные показатели суммы площадей сечения и числа деревьев, оставляемых после очередного приема рубок. Целевые программы комплексного ухода составлены на основе методических рекомендаций, разработанных в ЛенНИИЛХе и данных, полученных на постоянных пробных площади. При расчете программ использовались таблицы хода роста сосновых, еловых и березово-еловых древостоев первых трех классов бонитета, регулярно разреживаемых рубками ухода.

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Экономическая  эффективность комплексного ухода  за лесом

Расчеты экономической эффективности показывают, что в чистых ельниках выход целевых сортиментов увеличивается в зависимости от варианта применяемой программы комплексного ухода на 25-52% по сравнению с хозяйством без ухода. Даже при использовании программ, предусматривающих максимальное сокращение сроков целевого лесовыращивания, продукция увеличивается на 20-30%. Коэффициент эффективности применения программ составляет 0,32-0,48 руб. добавочного чистого дохода на 1 рубль дополнительных затрат.

Сходными показателями характеризуются целевые программы комплексного ухода за чистыми сосновыми древостоями. При реализации программ рубок ухода (без удобрений) в хвойных древостоях выход сортиментов уменьшается на 10-15% по сравнению с комплексным уходом.

Экономическая эффективность  программ ухода за елью в березово-еловых

насаждениях зависит в первую очередь от условий реализации лиственной древесины. По сравнению с вариантом ведения хозяйства без ухода программы позволяют увеличить выход балансов в 1,8-2,0 раза, среднего пиловочника – в 4,5-4,8 раза, крупного пиловочника – в еще большей степени.

Наиболее целесообразен  уход за лиственно-еловыми насаждениями

Iа-I классов бонитета; при использовании программ в менее производительных древостоях эффективность ухода заметно снижается. Срок выращивания балансов увеличивается на 10 лет, среднего пиловочника – на 20 лет, ухудшаются также показатели окупаемости дополнительных затрат на уход.

В результате анализа экономической эффективности применения программ комплексного ухода в хвойных древостоях Е.С. Мельниковым

были сделаны следующие  выводы:

1. Эффективность комплексного  ухода во всех вариантах выше, чем ухода без применения удобрений. Применение удобрений в системе комплексного ухода является окупаемым.

2. С увеличением повторностей внесения удобрений повышается эффективность и окупаемость комплексного ухода, увеличение же числа приемов рубок ухода снижает этот эффект. Вместе с тем нецелесообразно,

за редким исключением, вносить  удобрения чаще, чем один раз в 10 лет. Именно за этот период удобрение, как дополнительный ресурс, реализуется в фитоценозе, что позволяет избежать его нежелательного накопления в системе и непроизводительных потерь.

3. Выход сортиментов на  объектах комплексного ухода за лесом находится в прямой зависимости от производительности древостоя (класса бонитета). По сравнению с высокопродуктивными насаждениями сроки получения целевых сортиментов в ельниках и сосняках II-III классов бонитета увеличиваются на 10-30 лет.