Технологии рубок ухода в Сергиево-Посадском лесничестве

Технологии работ на рубках ухода и организация их выполнения определяется структурой, возрастом древостоя, методом раскряжевки древесины и обрезки сучьев, а также способом трелевки.

Основным требованием, которое предъявляется к проводимым в лесничестве рубкам ухода, является сохранность целостности древостоя. Все работы, связанные с проведением рубок ухода, выполняются, как правило, малой комплексной бригадой.

Такая форма организации труда обеспечивает коллективную ответственность за качество выполняемых работ. Бригада из 3−5 человек осуществляет одновременно все операции по валке деревьев, обрубке сучьев, раскряжевке, трелевке древесины, а также все работы на верхнем складе.

Ведущее место в общем объеме рубок ухода за лесом занимает уход в молодняках искусственного и естественного происхождения. Выполнение рубок ухода в молодняках предусматривает использование мотокустореза «Секор-3». Срезанные деревья выносятся и укладываются в пачки в технологических коридорах, ширина которых составляет не менее 2-х метров, для свободного прохода техники. Расстояние между технологическими коридорами при высоте молодняка до 5 м равняется 10 метров. Оно зависит от высоты молодняка и от комплекса машин и механизмов, которыми выполняется уход. Проведение прореживаний и проходных рубок предусматривает полную механизацию. Валка и раскряжевка производится бензомоторными пилами «Хускварна», «Штиль». Обрезка сучьев бензиномоторной пилой «Хускварна». Трелевка осуществляется трактором МТЗ-82, для подтрелевки хлыстов к волокам используется лебедка ТЛП-1.

В насаждениях производится разбивка трелевочных волоков шириной 3 метра, расстояние между волоками при высоте деревьев 20 и более метров составляет 40 метров. Валку деревьев производят под углом 30° вершиной на волок. Место для верхнего склада выбирается одно на весь выдел, где производятся рубки ухода.

Основной способ очистки мест рубок является сбор порубочных остатков вручную в кучи на прогалинах, полянах и дальнейшее их сжигание с обеспечением пожарной безопасности. Сжигание порубочных остатков должно производиться в осенне-зимний период, одновременно с рубкой леса или в летний период с наступлением сырой погоды.

Как уже говорилось выше, применение на рубках ухода мощных технических средств отрицательно влияет на древостой. Использование валочных, валочно-пикетирующих, валочно-трелевочных, трелевочных и других машин могут сделать рубки ухода экологически опасными.

В отличие от рубок главного пользования такая опасность не так выражена при простом осмотре на рубках ухода. Это связано с тем, что молодые неспелые древостой растут гораздо интенсивнее спелых и их восстановительные процессы идут гораздо быстрее. Текущий прирост поврежденных деревьев может не только не снизиться, но и возрасти, поскольку увеличивается приток света. Только за счет прорубки технологических коридоров в средневозрастных и старшего возраста насаждениях, в связи с не использованием пространства между деревьями, потеря продуктивности достигает до 2 м³/га в год. Уплотнение почвы в коридорах и повреждение корней ведет к снижению прироста и распространению заболеваний у деревьев, растущих рядом с коридором. Такую же опасность приносит повреждение надземных частей дерева при валке и трелевке. Исходя из выше перечисленного, предлагаются следующие предложения к производству рубок ухода за лесом с целью их улучшения.

1. Во избежание повреждения и уплотнения почвы с образованием колеи применять облегченные машины с двигателями, в меньшей степени травмирующие почву. Таким двигателем может быть пневматик низкого давления, который изготавливается из камеры от обыкновенного колеса. Удельное давление на грунт от такого двигателя в 10−12 раз меньше, чем от традиционного колеса. Недостаток его в том, что он не может принимать на себя большие нагрузки, но для рубок ухода применение пневматика низкого давления наиболее рационально. Также можно использовать уширенные обрезанные гусеницы.

Поскольку проявление и уровень отрицательного воздействия машин с одинаковым давлением; на почву существенно зависит от ее физико-механических свойств, влажности и времени года, а также других зонально-типологических условий, необходимо разделить ограничения по удельному давлению для различных почв и условий. Для этого полезно составить специальную карту или схему с нанесением на нее типов машин, которые могут использоваться, и времени года, когда возможен уход. Недостаток этой методики в том, что экономически не выгодно иметь в парке разные машины одного назначения. Поскольку применяется одна, как правило, с высоким удельным давлением, которая на влажных и тяжелых почвах работает только зимой.

При прокладке технологических коридоров производить срезание деревьев на высоте до 10 см. Также это нужно делать на волоках и погрузочных пунктах, так как оставление высоких пней (в том числе и с высотой до 1/3 диаметра) ведет к нарушению технологического процесса, объезду пней, а следовательно, к расширению волоков и повреждению деревьев. Поскольку в настоящее время на лесных машинах типы срезающих устройств не могут обеспечивать срезание деревьев на высоте 10 см, эта операция выполняется бензопилами, что удорожает стоимость рубок.

Снижение повреждаемости деревьев может обеспечиваться за счет уменьшения габаритов, повышения маневренности и управляемости машин [3]. Перспективными машинами для рубок ухода можно считать разработанные ВНИИЛМом многооперационные машины на базе универсального лесохозяйственного шасси ЛЛ-55 с шарниро-сочлененной рамой и манипулятора модульной конструкции, а также машин типа МЛ-20, обеспечивающих срезание, вынос деревьев в вертикальном положении в технологический коридор, обрезку сучьев, раскряжевку. Зарубежный аналог — многооперационная машина на сочлененном шарнирном шасси Terri 2020, выпускаемая фирмой Nordrac (Финляндия), модернизированная в 2009 году. Достаточно эффективно использование в сочетании с такими машинами машин для подвозки сортиментов с манипуляторами (форвардеров). Такое сочетание подходит для всех видов рубок ухода с заготовкой древесины. Если же ввести в комплекс машин бензопилы, то это расширит применение харвестеров и форвардеров на рубках ухода с заготовкой древесины. При использовании харвестеров обеспечивается защита почвы от повреждений путем очистки от сучьев деревьев в зоне технологического коридора.

Хорошие результаты дает использование канатно-чокерного оборудования типа ПТН-30, трелевочных приспособлений ПТН-10А, захватов ЗТН-0,8. В сочетании с легким трактором можно добиться трелевки древесины по коридорам 2,5−3 м шириной. Хочется отметить, что применение традиционной техники на рубках ухода с соблюдением лесоводственных требований вполне возможно в лесничестве. Рубки ведутся достаточно качественно и не хуже, чем с применением многооперационных машин, но механизация труда в 1,5−3 раза ниже и требует больших физических усилий. С учетом ухудшающейся экологической обстановки введены новые Санитарные правила. В них ужесточены требования к рубкам в лесах. В связи с ними нужно рассматривать рубки ухода как мероприятия, исключительно полезные для леса и никак не вредящие ему, относиться к ним со всей серьезностью и не искать в них большой выгоды.

Технология рубок ухода за лесом и техника, применяемая при этом, не всегда определяется лесоводственной необходимостью. Так для удобства эксплуатации механизмов и обеспечения высокой производительности техники в насаждениях создаются прямолинейные транспортные коридоры, в результате чего при уходе за древостоем вырубается значительная часть высококачественных деревьев, дающих ликвидную древесину. Рациональная технология рубок ухода за лесом должна удовлетворять лесоводственным требованиям, то есть рациональным необходимо называть тот путь достаточной ширины для прохода машин, при создании которого вырубается минимальное количество деревьев хорошего качества. Ввиду того, что в насаждениях обнаруживается неравномерное размещение деревьев по площади, на что указывали многие исследователи, возможны различные варианты передвижения механизмов.

С.Н. Сеннов (1997) [22] отмечал, что даже в рядовых культурах ели и сосны в процессе их развития деревца отмирают группами и от этого группового размещение оставшихся культур проявляется еще резче.

В естественном лесу каждая куртина содержит множество групп деревьев. По мере развития древостоя часть угнетенных деревьев отмирает вследствие разрастания крон и корневых систем лучших экземпляров и между куртинами начинают образовываться прогалины. Размеры куртин и прогалин разнообразны, в неизменном виде прогалины не всегда пригодны для использования в качестве пути для движения механизмов, так как разобщены между собой. Для соединения прогалин необходимо вырубить в наметившихся (прогалин) разрывах угнетенные и малоценные деревья [22].

Таким образом, без причинения вреда древостою создаются технологические коридоры и технологические куртины.

Технологические проходы предназначены для движения механизмов, складывания и раскряжевки древесины, а технологические куртины представляют собой элементарные участи древостоя, нуждающиеся в уходе.

Таблица 14 Процент деревьев вырубаемых на технологических путях при различных схемах движения в хвойно-лиственных насаждениях

Из таблицы видно, какое преимущество имеет движение по криволинейным технологическим коридорам перед прямолинейно разрабатываемыми коридорами. Разница в количестве вырубаемых деревьев высокого качества в елово-лиственных — 16%, в сосново-лиственных насаждениях равна 17%. В среднем, при передвижении машин по криволинейным коридорам в сосново-лиственных насаждениях путь удлиняется на 7%, в елово-лиственных — на 8%. Учитывая характер размещения прогалин можно уменьшить протяжённость технологической сети. Принцип передвижения по криволинейным коридорам рационален при использовании на рубках ухода мотоинструмента в сочетании с трелевочными механизмами. Для упорядочения движения по лесосеке, как и во время работы на основе прямолинейных коридоров, необходимо заблаговременно наметить затесками или ветками осевую линию пути механизмов в обход куртин с высококачественными деревьями. С освоением производства, когда оператор из кабины валочно-пакетирующей или другой машины ведет повал деревьев, появляются ситуации, при которых нельзя увидеть метки на подготовленных к вырубке деревьев. Это участки с подлеском и с подростом богатых типов леса.

Разработана технология проведения рубки без предварительного отбора и клеймения деревьев. Сущность этого способа в том, что в насаждении выделяются деревья будущего, из которых формируется лесной полог высокопродуктивного древостоя к возрасту спелости, начиная с возраста прореживания. Эти деревья выделяются таким образом, чтобы они как можно равномернее располагались по всей площади участка. Количество деревьев будущего устанавливается с учетом класса бонитета.

Таблица 15 — Необходимое количество деревьев будущего, шт/га

После выявления параметров и количества оставляемых деревьев будущего определяют примерное среднее расстояние между ними. Отбор проводят квалифицированные работники лесничества с помощью рабочих, наносящих метки краской на ствол. Отбор проводят лентами, начиная от визира или квартальной просеки.

Деревья будущего выделяют хорошо различимой краской в виде полосы размером 4−5 на 10−12 см, которую наносят на ствол на высоте груди в строго определенном направлении. Но поскольку такие метки требуют больших затрат краски, можно ограничиться тем, что организовать в лесничестве учебно-тренировочные площади (одна на участках прореживаний, другая на проходных рубках), площадь 0,25 га. На них метят деревья главного пользования и оператор машины или другие члены комплексной бригады учатся оставлять деревья лучшего качества и удалять те, которые растут ближе 2-х метров от них, для чего двойным пояском краски наносят метки на деревья, растущие ближе 2-х метров. Разработку пасеки ведут в 2 приема: 1-й — валка деревьев поду углом 5−20° к волоку, 2-й — валка оставшейся половины деревьев под углом до 40° к волоку. Валка и трелевка второй половины деревьев осуществляется только после разработки первой половины пасеки. Это уменьшает возможность образования завалов и повреждаемость стоящих на корню деревьев.

Достоинство способа в экономии времени и средств на клеймение и отбор деревьев, а также в уменьшении вероятности ошибки оператора ВПМ при проведении рубок.

Наряду с применением криволинейных технологических коридоров в средневозрастных и приспевающих насаждениях, можно рекомендовать разработку лесосек нерегулярно-селективным способом, предложенным НПО «Слава», для прореживаний и проходных рубок.

Сущность способа в том, что технологические коридоры располагаются на лесосеке неравномерно. Лесосеки, примыкающие к дорогам, просекам, трассам могут разрабатываться без создания дополнительных транспортно-технологических коридоров.

Заготавливаемая в ходе рубок ухода древесина в этом случае доставляется из насаждений непосредственно на дороги и просеки. Если этого нельзя сделать, то на лесосеке в соответствии с лесохозяйственными требованиями размещают технологические площадки, соединенные с дорогой или верхним складом технологических коридоров, достаточным для прохода машин. Для размещения площадок выбирают участки с наименьшей густотой стояния деревьев, в удобном для подъезда машин месте. Технологические площадки делают округлой формы с радиусом 10−15 м, технологические коридоры шириной 2,5−3 м с радиусом поворота 50 и более метров. Одна технологическая площадка и один коридор рассчитаны на 1,5−2,1 га площади лесосеки. При размещении нескольких площадок расстояние между их центрами должно быть не более 100−200 метров. Ширина проезда по периметру каждой площадки 4−5 м. При практических испытаниях нерегулярно-селективного способа учитывались поврежденные техникой деревья, определялась производительность работающих под пологом леса машин по каждой технологической схеме с применением валочно-пакетирующих машин и валкой деревьев бензопилами.