СПОСОБ ВЫБОРОЧНОЙ РУБКИ В НАСАЖДЕНИЯХ ЕСТЕСТВЕННОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ Российский патент 2003 года по МПК A01G23/00 A01G23/02 

Изобретение относится к лесному хозяйству, в частности к лесоводству и лесной промышленности, и может быть использовано при проведении выборочных рубок, а также рубок ухода, в частности прореживания, в средневозрастных и приспевающих насаждениях естественного происхождения.

Известен способ выборочной рубки путем определения запаса древостоя, основанный на том, что перед разметкой пробных площадей выбирают в древостое учетное дерево из основного элемента леса, близкое к его среднему значению в систематических намеченных точках выдела, и вокруг него ближайшие граничные деревья в количестве 4-8 из деревьев первого яруса. Затем измеряют расстояния между учетным и граничными деревьями и между соседними граничными деревьями. После этого размечают пробную площадку в виде многоугольника, вершины которого расположены в центрах стволов граничных деревьев. По данным измерений вычисляют площадь многоугольника, площадь поперечных сечений стволов деревьев и площадь частей стволов граничных деревьев, вошедших в многоугольник, и по результатам вычислений определяют запас древостоя на площади как отношение суммы площадей поперечных сечений стволов деревьев, вошедших в пробную площадку, к площади данной площадки (см. а.с. 1436938, кл. А 01 G 23/08).

Несомненным достоинством способа является то, что можно достаточно быстро и точно оценить правильность проведения выборочных рубок путем oпpeдeлeния запаса древостоя до и после рубок.

Недостатком является отсутствие защитной полосы по сторонам группы деревьев.

Известен способ выборочной рубки на примере способа рубок ухода в средневозрастных насаждениях, включающий разбивку насаждений на участки, формирование технологических коридоров и выборочную рубку деревьев на полосах по обе стороны от технологических коридоров. Технологические коридоры формируют на расстоянии, равном шести высотам древостоя, а после окончания рубок ухода на расстоянии высоты древостоя от основных технологических коридоров формируют дополнительные технологические коридоры и осуществляют рубки ухода по всем коридорам (см. а.с. 812232, кл. А 01 G 23/00).

Существенным недостатком является то, что основной акцент при рубке делается не только на фаутные деревья, но и на здоровые, которые по своим свойствам выделяются из числа окружающих деревьев и способны в дальнейшем, если не повысить производительность всего древостоя, то хотя бы поддержать ее на прежнем (до рубки) уровне. Кроме того, при рубке в большинстве случаев не оставляют на корню деревья, около которых расположены муравейники, подрост хвойных пород, симбиозы, редкие растения в живом напочвенном покрове, норы животных (в дальнейшем их будем называть микросистемами).

Технический результат - сохранение ценных деревьев и деревьев с микросистемами в процессе рубок и последующий мониторинг за их развитием.

Этот технический результат достигается тем, что внутри насаждений, до их разбивки на участки, размечают биогруппы деревьев в виде многоугольников мест произрастания ценных деревьев и деревьев с микросистемами. Затем внутри биогрупп измеряют расстояния между деревьями и таксационные показатели у всех деревьев. После этого размечают места произрастания соседних деревьев и защитную полосу вокруг них. Далее составляют абрис расположения биогрупп деревьев в насаждении и намечают разбивку насаждения на участки и технологические коридоры в обход размеченных биогрупп. Затем проводят расчет площадей мест произрастания ценных деревьев и деревьев с микросистемами. После этого осуществляют по прототипу разработку лесосеки.

Сущность технического решения заключается в наблюдении за изменениями площадей мест произрастания ценных деревьев и деревьев с микросистемами до и после рубки.

Вмешательство человека в естественную жизнь лесов влечет за собой последствия (как положительные, так и отрицательные). После проведения выборочных рубок наблюдается тенденция к формированию более продуктивного и здорового древостоя за счет выборки перестойных, больных, поломанных и других деревьев. С другой стороны, технологический процесс рубок наносит урон лесному насаждению. Часто от лесозаготовительных и лесохозяйственных машин разрушается живой напочвенный покров, гибнет большая часть подроста, обламываются ветви. Кроме того, часто вместо фаутных деревьев вырубаются здоровые деревья, а также деревья, около которых расположены различные микросистемы. Нужно принимать во внимание, что древостой - единый организм и неправильное удаление какого-либо из "здоровых органов" нарушает пространственную связь внутри всей совокупности деревьев.

В связи с этим во избежание вымирания лесного массива и с целью управления его качеством необходимо проводить исследование состояния места произрастания ценных (например, семенных, с резонансной древесиной и др.) деревьев и деревьев с микросистемами до и после внешнего (антропогенного, техногенного) воздействия. Пространственная связь между деревьями позволяет выделить не отдельные деревья, а целую группу (биогруппу) одно- или разновозрастных деревьев, формирующую место произрастания лидирующего дерева.

Известные исследования позволяют рассматривать понятие "место произрастания" как некую биологическую (и одновременно как расчетную) величину, которая изменяется в зависимости от возраста деревьев, их диаметров, соотношения между поколениями деревьев, техногенного воздействия человека (в особенности воздействия прошлых лесозаготовительных процессов). В результате подробного изучения некоторой площади места роста и развития дерева можно разрабатывать мероприятия по уходу за растущими деревьями, что, в свою очередь, улучшит состав лесного насаждения и его продуктивность, а также позволит управлять выращиванием высокоценных деревьев. Это необходимо потому, что внутри сообщества, в частности биогруппы, деревьев наблюдается конкуренция между деревьями. Любые два дерева, если только они живут рядом, в определенный момент могут оказаться соперниками. Тогда рост и развитие одного будут задерживать рост и развитие другого дерева. Именно на деревьях, находящихся в лесных насаждениях, благодаря их долгому росту и развитию, а также заметному изменению размеров и формы их отдельных частей результаты конкурентной борьбы видны особенно ярко. У лидирующего дерева ствол толстый и ровный, а крона - пышная. Особенно острое соперничество начинается, когда соседствуют деревья одной породы. Каждое из деревьев во внутривидовой борьбе стремиться быть лидером.

С биоэнергетической точки зрения любой организм является носителем биополя, размеры которого зависят от физического состояния индивида. Естественно, более сильное биополе поглощает слабое. С наступлением момента в некотором возрасте, когда энергетическая мощь одного дерева превосходит противодействие результирующей энергетической суммы окружения, происходит его отрыв от соседних деревьев. Сохранение первенства возможно, если не будет нарушено биополе лидирующего дерева техногенным вмешательством человека в естественную структуру биогруппы.

В итоге, показателем отклика лесных экосистем на антропогенное и другие воздействия является изменение площади места произрастания деревьев.

Совокупность отличительных признаков обладает новизной и положительным эффектом, а также простотой реализации в условиях лесхозов.

В научно-технической и патентной литературе материалов, порочащих новизну технического решения, не обнаружено.

На фиг. 1 показана лесосека с биогруппами деревьев; на фиг.2 - площадь места произрастания дерева с местами произрастания соседних деревьев и защитной полосой.

Способ выборочной рубки в насаждениях естественного происхождения содержит, например, следующие действия.

В насаждении, до разбивки его на участки 1 и технологические коридоры 2, визуально выбираются ценные деревья (по форме и диаметру ствола, кроны) и деревья с микросистемами 3 (фиг.1). Следует отметить, что деревья, около которых имеются микросистемы, могут относиться к любому классу возраста, спелости и фаутности. Затем выбирают несколько деревьев 4, близко расположенных к первому. Полученный многоугольник, в котором в качестве центральной и граничных точек приняты соответственно лидирующее (ценное или дерево с микросистемой) и соседние с ним деревья, показывает площадь места произрастания лидирующего дерева (фиг.2). Такая площадка (биогруппа деревьев) 5 представляет собой конкретное место развития лидирующего дерева в отличие от стандартной (20 х 60 м) пробной площадки, где деревья - некая совокупность без четко прослеживающихся зависимостей физико-морфологических свойств между деревьями. В связи с этим, намного удобнее просчитывать и анализировать таксационные параметры деревьев в небольших биогруппах. В таких биогруппах хорошо видны все взаимосвязи по различным показателям (свойства, таксационные показатели) между лидирующим и соседними деревьями.

Кроме того, следует вокруг каждого соседнего дерева размечать место его произрастания 6. Это объясняется тем, что место произрастания имеется у всех деревьев, просто у лидеров оно более четко выражено. Соответственно, чтобы предотвратить разрушение места произрастания лидирующего дерева, нужно защитить от гибели (например, после техногенного вмешательства) места произрастания соседних деревьев. В связи с этим, вокруг каждого соседнего дерева размечают площадь, запретную для различных техногенных вмешательств человека. Радиусы окружностей зависят от диаметров деревьев и определяются по формуле:
r_с=ld_c/(d_c+d_л),
где r_c - радиус окружности, м;
d_л - диаметр лидирующего дерева, см;
d_с - диаметр соседнего дерева, см;
l - расстояние между лидером и соседним деревом, м.

Важно для одновременного сохранения всей биогрупповой структуры вокруг биогрупп формировать защитные полосы 7 шириной 0,5-1,5 м. Всю биогруппу деревьев вместе с защитной полосой 8 отделяют от остальных деревьев по внешней границе защитной полосы колышками 9 высотой 1,3 м с лентами красного цвета для исключения случайной вырубки выделенных деревьев в процессе рубки.

Затем с помощью мерной ленты измеряют расстояния l_o,i+1 между лидирующим и соседними деревьями и 1_i,i+1 между соседними деревьями внутри биогрупп и параллельно с этим - таксационные показатели (диаметр на высоте 1,3 м, полную высоту и т.д.) деревьев мерной вилкой и эклиметром соответственно. Все снятые показатели в дальнейшем подвергают анализу. Величину площади произрастания лидирующего дерева вычисляют по методике, приведенной в аналоге. Кроме того, составляют абрис с указанием всех биогрупп деревьев и после этого проектируют технологическую карту разработки лесосеки с учетом размеченных биогрупп. В частности, технологические коридоры и границы участков, по которым в дальнейшем намечается прокладывать технологические коридоры, следует размечать (и в натуре, и на карте) в обход биогрупп.

Способ выборочной рубки в насаждениях естественного происхождения реализуется, например, следующим образом.

Разметку биогрупп с ценными деревьями и деревьями с микросистемами следует проводить до подготовительных работ, то есть до разбивки насаждения на участки и формирования технологических коридоров. Это позволит сберечь редкие экземпляры природы при проведении лесозаготовительных и лесохозяйственных мероприятий. Кроме того, постоянное наблюдение за развитием и ростом деревьев в биогруппах повысит профессионализм работников лесхозов, что в дальнейшем облегчит их труд путем визуального определения внутри биогруппы конкурентной особи, требующей скорейшего удаления.

В насаждении, до разбивки его на участки 1 и технологические коридоры 2, размечают биогруппы 5 с ценными деревьями и деревьями, около которых расположены микросистемы, и защитные зоны 7 вокруг них, отделяемые с других деревьев колышками с лентами 9. В каждой биогруппе измеряют расстояния между деревьями и таксационные показатели. После этого рассчитывают площади мест произрастания ценных деревьев и деревьями с микросистемами, составляют абрис расположения биогрупп в насаждении и разрабатывают технологическую карту освоения лесосеки с учетом биогрупп. Технология проведения выборочной рубки осуществляется по прототипу. Рекомендуется через 3-5 лет после рубки сделать в биогруппах повторные замеры расстояний между деревьями и таксационных показателей деревьев, рассчитать площади мест произрастания деревьев по новым данным и проанализировать полученные результаты с точки зрения качества проведения рубки.

Предложенный способ позволяет за счет сохранения ценных деревьев и природных объектов на корню и целостности пространственной связи между лидирующими деревьями с их окружением в биогруппах, а также постоянного наблюдения за ростом и развитием выделенных групп деревьев, сберечь редкие экземпляры природы при проведении лесозаготовительных и лесохозяйственных мероприятий.

Изобретение относится к лесному хозяйству, в частности к лесоводству и лесной промышленности, и может быть использовано при проведении выборочных рубок, а также рубок ухода, в частности прореживания, в средневозрастных и приспевающих насаждениях естественного происхождения. Внутри насаждений до их разбивки на участки размечают биогруппы деревьев в виде многоугольников мест произрастания ценных деревьев и деревьев с микросистемами. Затем внутри биогрупп измеряют расстояния между деревьями и таксационные показатели у всех деревьев. После этого размечают места произрастания соседних деревьев и защитную полосу вокруг них. Затем проводят расчет площадей мест произрастания ценных деревьев и деревьев с микросистемами. Далее составляют абрис расположения биогрупп деревьев в насаждении и намечают разбивку насаждения на участки и технологические коридоры в обход размеченных биогрупп. Это обеспечит сохранение ценных деревьев и деревьев с микросистемами в процессе рубок и последующий мониторинг за их развитием. 3 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Способ выборочной рубки в насаждениях естественного происхождения, включающий разбивку насаждений на участки, формирование технологических коридоров и выборочную рубку деревьев на полосах по обе стороны от технологических коридоров, отличающийся тем, что внутри насаждений до их разбивки на участки размечают биогруппы деревьев в виде многоугольников мест произрастания ценных деревьев с микросистемами, затем внутри биогрупп измеряют расстояния между деревьями и таксационные показатели у всех деревьев, после этого размечают места произрастания соседних деревьев и защитную полосу вокруг них, затем проводят расчет площадей мест произрастания ценных деревьев и деревьев с микросистемами, далее составляют абрис расположения биогрупп деревьев в насаждении, а разбивку насаждения на участки и формирование технологических коридоров намечают в обход размеченных биогрупп. 2. Способ выборочной рубки в насаждениях естественного происхождения по п. 1, отличающийся тем, что площади мест произрастания соседних деревьев размечают после измерения расстояний между деревьями и таксационных показателей деревьев, в частности диаметров, для получения более точных расчетов размеров площадей. 3. Способ выборочной рубки в насаждениях естественного происхождения по п. 1, отличающийся тем, что вокруг биогруппы деревьев размечают защитную полосу шириной 0,5-1,5 м для сохранения целостности биогрупповой структуры и выявления закономерностей роста и развития деревьев внутри биогруппы. 4. Способ выборочной рубки в насаждениях естественного происхождения по п. 1, отличающийся тем, что повторные замеры в биогруппах и расчеты по изменению величин площадей мест произрастания ценных деревьев и деревьев с микросистемами осуществляют через 3-5 лет после последней рубки для получения точных результатов качественности проведения рубки.