Способ лесоводства-2

Использование в лесоводстве, в т.ч. в лесном хозяйстве, в особенности при целевом распространении леса, облесении, лесоразведении. Способ лесоводства - лесораспространения или облесения, при котором образование леса на землях, ранее не предназначенных или бывших непригодными для произрастания лесной растительности, обеспечивают осуществлением комплекса дифференцированных в соответствии с конкретными условиями объектов - участков лесообразования лесоводственных мер - от содействия до применения различных комбинаций естественного и искусственного лесораспространения. Общий комплекс мер, по условиям и объектам лесораспространения, включает поэтапное выполнение мероприятий: элементарной или частичной (на отдельных частях участка) технической рекультивации, обеспечивающей превращение участка в пригодный для произрастания лесообразующих растений и их естественного возобновления; ухода за семенными деревьями или материнскими для вегетативного размножения в опушечной полосе леса, примыкающей к участку лесораспространения; сохранения материнских (семенного, вегетативного размножения) деревьев в опушечных полосах при рубках или других мероприятиях; содействия формированию благоприятных напочвенных и почвенных условий для поселения распространяющейся лесообразующейся растительности подавлением конкурентной нежелательной растительности рыхлением или иной обработкой почвы и другими необходимыми мероприятиями; содействия сохранению и росту появившихся растений путем защиты их от поедания, вытаптывания животными, удаления конкурентной растительности и т.п. мерами; возможного дополнения недостающего количества целевых растений повторным проведением мер предшествующих этапов, в т.ч. неоднократных. Изобретение обеспечивает снижение затрат на проведение облесения, возможность осуществления предложенного способа вообще в сложных экологических, экономических условиях, где искусственное облесение связано с огромными недоступными исполнителям затратами. 6 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к лесоводству, в т.ч. к лесному хозяйству, в частности к целевому распространению леса и лесоразведению.

Цель изобретения - максимальное использование природного потенциала естественного распространения леса за пределы лесной территории для целевого управляемого облесения земель, ранее не предназначенных или бывших не пригодными для произрастания лесообразующих растений, в т.ч. с мерами содействия естественному лесораспространению и сочетанию естественного управляемого, а также неуправляемого лесораспространения с искусственным - создание лесных культур или лесоразведением.

В лесоводстве и лесном хозяйстве известны способы облесения или искусственного лесораспространения - лесоразведения созданием лесных культур на землях, ранее не предназначенных или бывших не пригодными для произрастания лесной растительности (1, 3, 4), а также естественного распространения леса (2).

Наличие и характеристика природного потенциала естественного распространения леса, его различные варианты, наблюдаемые в природе, а также общие указания на возможность и целесообразность использования данного природного явления для облесения представлены уже в трудах основоположника отечественного лесоводства Г.Ф.Морозова (2). Однако это не нашло в последующем отражения в конкретных способах управляемого естественного (с мерами содействия) лесораспространения, комбинированного или комплексного, т.е. сочетания различных вариантов естественного лесораспространения с искусственным.

Развитие получили варианты способа искусственного лесораспространения или лесоразведения созданием лесных культур (3, 4), применение которых дает сходные результаты с естественным лесораспространением. Учитывая это, а также то, что в заявляемом способе используются в той или иной мере элементы (мероприятия) способа искусственного лесораспространения, за прототип принят способ, наиболее полно изложенный в основном нормативном документе, регламентирующем его применение на практике (3).

Этот способ, принимаемый за прототип, имеющий сходную цель с предлагаемым, имеет, как и другие близкие к нему, ряд недостатков, среди которых можно выделить следующие.

- Искусственное лесораспространение созданием лесных культур - очень трудоемкое и высокозатратное мероприятие.

- На ряде объектов (бывшие карьеры и другие участки) для осуществления искусственного лесораспространения - лесоразведения необходимо проведение очень трудоемкой и дорогостоящей операции по технической рекультивации земель.

- При его осуществлении не используется экологичный природный фактор естественного распространения леса или самолесораспространения не только в полном объеме, но и в той или иной части.

Для устранения указанных и других недостатков и в дополнение к используемому на практике способу искусственного лесоразведения были поставлены и решены задачи: максимального целенаправленного использования природного потенциала естественного распространения леса, максимально возможного сокращения трудоемких мероприятий создания лесных культур и соответственно затрат на лесоразведение, достижения целей облесения и биологической лесоводственной рекультивации без применения в ряде вариантов мероприятий технической рекультивации земель или значительного их упрощения нередко без применения специальных дорогостоящих и часто экономически недоступных исполнителям технических средств, исключения или значительного уменьшения применения на экологически неустойчивых и экологически опасных участках активных мер воздействия, необходимых при создании полных лесных культур, которые могут вызвать дополнительно негативные экологические последствия, а также опасные для здоровья людей, осуществляющих такие мероприятия в условиях радиоактивного, химического и иного загрязнения территории, получения лесных насаждений природоохранного, защитного, углерододепонирующего и иного целевого назначения там, где они искусственно не могли быть созданы по комплексам различных причин.

Сущность изобретения. Базируясь на известных, описанных еще Г.Ф.Морозовым естественных природных процессах распространения леса за пределы занимаемой им территории (2), но не использованных для разработки способов целевого управляемого облесения и учитывая известные достижения - способы искусственного облесения (распространения леса) или лесоразведения созданием лесных культур (3, 4), разработан способ лесоводства - лесораспространения или облесения, при котором образование леса на землях, ранее не предназначенных или бывших не пригодными для произрастания лесной растительности, обеспечивают осуществление комплекса дифференцированных в соответствии с конкретными условиями объектов - участков лесообразования лесоводственных мер. Предварительно осуществляют оценку потенциального или фактического целевого естественного распространения лесообразующей растительности семенами, вегетативным путем, необходимость и вариантность лесоводственных мер в зависимости от формирующихся условий для возобновления и произрастания лесообразующих растений, выделяют соответственно, кроме традиционного искусственного лесораспространения - лесоразведения, созданием лесных культур соответственно: комбинированное искусственно-естественное и естественно-искусственное лесораспространение; целевое естественное лесораспространение - лесоразведение или лесозаращивание; а также в нецелевом естественном лесораспространении или лесозарастании отделяют от нецелевого нежелательного лесозарастания, классифицируемого как отрицательное явление, подлежащее исправлению, ликвидации, также нецелевое, но желательное или полезное по комплексу экологических, экономических последствий и потому включаемое в объекты лесоводства, классифицируемого как «лесоводственное лесозарастание» и, кроме того, соответственно комплексное лесораспространение, сочетающее в себе естественное желательное или полезное лесозарастание с дополняющим его в необходимом объеме искусственным распространением лесообразующих растений, отделяя при этом от всех перечисленных вариантов лесораспространения лесоводственного, нежелательное по комплексу экономических и экологических последствий лесораспространение - лесозарастание земель, не предназначенных для леса, затем в зависимости от поставленных общих целей лесораспространения и с учетом характеристики участка - объекта лесораспространения, основных экономических и экологических условий определяют основные (главные) или приоритетные возможности, назначение лесораспространения и соответственно им выделяют основные комплексные типы (или группы типов) целевого лесораспространения - «экологорегулирующее», «экологозащитное и экологовосстановительное», «защиты промышленных, транспортных и хозяйственных объектов», «лесоресурсное» и другие, которые с учетом детализации признаков целевого назначения делятся на типы, виды, подвиды целевого назначения лесораспространения, которым приводят в соответствие определенные системы и подсистемы лесоводственных мероприятий, при этом в пределах выделенных классификационных единиц по целевому назначению в зависимости от исходного конкретного состояния и характеристики участков лесораспространения, экологических и экономических условий территорий, к которым они относятся, определяют возможные варианты достижения цели лесораспространения с использованием природного потенциала естественного распространения лесообразующих растений, с мерами содействия ему, дополнения его искусственным, согласно которым устанавливают типы, а в пределах типов виды содержания лесоводственного лесораспространения и каждому из выделенных лесоводственных типов и видов лесораспространения приводят в соответствие типы и виды систем лесоводственных мер или мероприятий распространения леса и осуществляют их на практике соответственно в вариантах от мер содействия, а также использования небольших наличных (существующих) участков леса в качестве отдельных центров лесораспространения, создание дополняющих наличное естественное лесораспространение, а также выделенное в качестве желательного лесоводственного из неуправляемого или лесозаращивания целевыми частичными лесными культурами (углерододепонирующего, рекреакционного и др. назначений), т.е. по существу «дополняющими центрами искусственного лесораспространения».

В целом для обеспечения целевого лесораспространения или облесения по предлагаемому способу в зависимости от конкретных условий и целей выделяют поэтапно и применяют на практике более или менее полный комплекс лесоводственных мероприятий в следующей последовательности:

- предварительный этап - выделяют для объектов, где необходимо проведение технической рекультивации и других мер, обеспечивающих превращение участка в пригодный для произрастания лесообразующей растительности, при этом нередко эти мероприятия совмещаются с мероприятиями третьего этапа ЛРс;

- первый этап - меры содействия плодоношению и вегетативному размножению:

а) уход за семенными деревьями в опушечной полосе леса - освобождение их крон от затеняющего влияния других деревьев (особенно хвойных в лиственно-хвойных насаждениях) при сохранении устойчивой опушки, в т.ч. за счет нижних ярусов древесных растений (деревьев и кустарников);

б) уход за материнскими деревьями для вегетативного размножения - создание благоприятных условий произрастания, сохранения жизнеспособности, стимулирование их вегетативного размножения - образования корневых отпрысков и др.;

- второй этап - обеспечение участка (земель) лесоразведения семенами или (и) вегетативным материалом распространения лесообразующих растений:

а) при необходимости проведения рубки (независимо от ее вида) семенные деревья максимально сохраняются (с учетом их устойчивости и жизнеспособности);

б) создание на участках удаленных от леса искусственных центров естественного лесораспространения (семенного, вегетативного) путем закладки искусственным путем (посевом, посадкой) групп, куртин, полос лесообразующих растений по достижении определенного возраста, превращающихся в источники обсеменения соседних частей участка и/или его вегетативного освоения (эти мероприятия выполняются после осуществления на площадках выбранных центров необходимых мер третьего этапа);

- третий этап - содействие формированию благоприятных напочвенных и почвенных условий:

а) содействие формированию благоприятных напочвенных условий для естественного поселения распространяющейся лесообразующей растительности удалением нежелательного травостоя, при необходимости очистка участка;

б) содействие формированию благоприятных почвенных условий для естественного распространения лесообразующих растений: рыхление уплотненной почвы, специальная обработка при наличии дернины, корневищных и корнеотпрысковых сорняков. Возможно применение различных методов обработки почвы, используемых обычно при создании лесных культур;

- четвертый этап - содействие сохранению и росту всходов, самосева, подроста (защита от поедания и вытаптывания животными), ослабление конкуренции травянистой растительности;

- на пятом этапе для образования полноценного молодняка возможно осуществление мероприятий по дополнению недостаточного количества наличных растений повторным применением мер предшествующих двух этапов (в соответствующих местах участка) или закладкой частичных лесных культур, кроме того, возможно выделение и шестого этапа с однократным или неоднократным содействием вторичному распространению целевых лесообразующих растений, обычно хвойных, иногда и твердолиственных, нередко с помощью птиц и других животных, путем (повторных) уходов за семенными деревьями в опушечной полосе, частичным рыхлением поверхностного слоя почвы под пологом уже поселившихся лиственных, в основном в "окнах", и других мер, в т.ч. посадки целевых растений.

Отсутствие информации о применении описанного комплекса операций, составляющих его подсистем и собственно всех операций на специфических объектах - участках территории, ранее не предназначенных или бывших не пригодными для произрастания лесной растительности, с достижением при этом поставленной задачи и неочевидность предлагаемого ее решения для специалистов исходя из известного уровня развития лесоводства, позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого изобретения критерию "новизна" и "изобретательский уровень". Возможность реализации описанных мероприятий позволяет признать предлагаемое изобретение практически применяемым.

ПРИМЕРЫ

Пример 1. ЛРсЕсУп(Пл) или ЛЗщ(Пл). Лесораспространение естественное управляемое полное семенное или "лесозаращивание полное" семенное.

Исходная характеристика участка лесозаращивания. Участок 5,0 га в подзоне южной тайги расположен рядом с лесом, примыкая к нему со стороны, противоположной направлению преобладающих ветров, опушечная полоса леса со смешанным и елово-лиственным и лиственно-еловым насаждением. Участок на протяжении многих (десятков) лет использовался под сельхозпользование с суглинистой дренированной почвой, пригодной для произрастания древесных растений, по экономическим или иным причинам предназначен для облесения лесозаращивания с минимальными затратами при допустимом появлении на первом этапе лиственных насаждений с преобладанием березы.

Возможные варианты и целевое лесораспространение: искусственное высокозатратное с созданием лесных культур; комбинированное, соответственно несколько менее затратное с созданием неполных или частичных лесных культур и естественным распространением преимущественно лиственных; естественное, в т.ч. с содействием естественному лесораспространению рыхлением поверхности почвы при сильном задернении.

Осуществление мероприятий целевого варианта способа.

Сравнивают комплексную эффективность вариантов (экологическую и экономическую) и при отсутствии особых ограничений выбирают наиболее дешевый вариант естественного лесораспространения - лесозаращивания с мерами содействия ему по этапам:

- первый этап - уход за лучшими семенными деревьями ели и березы в опушечной полосе путем вырубки мешающих им (затеняющих кроны) нежелательных малоценных (осины, ольхи серой и др.) деревьев;

- третий этап - содействие формированию благоприятных напочвенных и почвенных условий - под урожайный год к концу лета осуществляют легкое рыхление почвы дисковыми боронами;

- четвертый этап - (при наличии опасности) защищают появившиеся всходы лесообразующих растений от поедания скотом и вытаптывания запрещением выпаса скота на данном участке;

- шестой этап (при целевой необходимости) - создание в конечном счете сложных смешанных лиственно-еловых и/или елово-лиственных насаждений - при преобладающем возобновлении лиственных проводят дополнительный (очередной) уход за семенными деревьями ели, освобождая рубкой ухода их кроны, в т.ч. и от затенения березой, для более интенсивного плодоношения и поселения ели под пологом лиственных на участке лесораспространения-лесоводства. Последующие мероприятия ухода - формирования, переформирования насаждений осуществляют, как на любом другом объекте (участке) лесоводства.

Пример 2. ЛРсКб(Пл)ЕсИс. Лесораспространение комбинированное полное естественно-искусственное углерододепонирующего назначения.

Исходная характеристика участка лесораспространения. Участок пл.2,8 га в лесостепной малолесной зоне, вышедший из-под многолетнего сельхозпользования, с супесчаными, малопригодными для выращивания сельскохозяйственных культур почвами, с расположенной с подветренной стороны рядом с небольшим участком лесных культур сосны, средневозрастных, вступивших уже в стадию стабильного плодоношения.

Возможные варианты и целевой тип лесораспространения.

Учитывая возможное возобновление лесообразующих растений сосны рядом с участком существующих лесных культур в полосе шириной минимум 100 м при общей ширине участка от границы леса до 150 м, выбирают тип комбинированного лесораспространения в расчете на преобладание естественного малозатратного лесораспространения с дополнением его частичными лесными культурами.

Осуществление мероприятий целевого варианта способа.

В связи с хорошей урожайностью сосновых лесных культур и слабым зарастанием участка травой осуществляют легкое осеннее рыхление поверхностного слоя почвы боронованием. Через 2-4 года после появления всходов и более или менее гарантированного выживания их определяют места с недостаточным количеством появившихся растений для образования высокосомкнутого (высокопродуктивного) древостоя, соответственно эффективно связывающего (депонирующего) углерод атмосферы при интенсивном росте. В местах с недостаточным количеством возобновившихся растений, в основном за границей полосы шириной 100-120 м, осуществляют создание частичных лесных культур сосны посадкой 3-летних саженцев или даже посевом семян в благоприятных условиях с последующим уходом за высаженными и естественно возобновившимися растениями рыхлением почвы, уничтожением конкурентной травянистой растительности.

Пример 3. ЛРсКм(Пл)ЛЗтЖ/ЛРсИс. Лесораспространение рекреационное комплексное с неполным желательным лесозарастанием и частичными лесными культурами.

Исходная характеристика участка лесораспространения. Участок в южно-таежном лесохозяйственном округе, расположенный недалеко от лесного массива, пл. 3,5 га - отработанный заброшенный карьер добычи песка и гравия с образовавшимся водоемом в центральной наиболее глубокой части, подпитываемым чистыми грунтовыми водами, в целом удобный для организации отдыха населения, на участке начался процесс естественного неуправляемого лесораспространения - лесозарастания, оцениваемого как желательные или лесоводственные.

Возможные варианты и целевое лесораспространение.

Учитывая, что на участке уже начался процесс лесозарастания, оцениваемого как неполное, произошло частичное естественное выполаживание откосов, достаточное для произрастания лесообразующих растений без предварительной рекультивации и использования сложившегося рельефа с водоемом в центре в рекреационных целях при целевом завершении лесораспространения, выбирают тип целевого рекреационного лесораспространения комплексного типа по содержанию мероприятий.

Осуществление мер комплексного лесораспространения рекреационного назначения.

На основе оценки состояния участка, размещения элементов его рельефа и происходящего уже процесса неуправляемого неполного естественного лесораспространения - лесозарастания, преимущественно березой, размещают частичные целевые культуры - отдельными ландшафтными группами и полосами - лесообразующих растений сосны, формируя в целом сложный ландшафт, включающий элементы закрытого типа (в основном из березы естественного происхождения), полуоткрытого из групп и полос сосны, березы, а также открытого с единичными деревьями березы или небольшими их группами.

Посадку деревьев на откосах, скрепленных уже в основном травяным покровом, осуществляют с подготовкой почвы точечными террасами-площадками горизонтального типа, в т.ч. расположенными рядами по горизонталям, поперек их и в иных направлениях, обеспечивающих формирование благоприятных видовых элементов ландшафта, исключая создание условий для эрозии откосов.

За высаженными растениями, а также и за естественно возобновившимися (появившимися) ведут уход, удаляя нежелательные при целевом формировании насаждений рекреационного типа (рекреационного ландшафта).

Пример 4. ЛРс(ОтПл)Ес(ДП)Ис. Лесораспространение относительно полное естественное с дополняющим его первичным искусственное эколого-восстановительного типа назначения.

Исходная характеристика участка лесораспространения. Участок пл. 15 га расположен вдали от леса в зоне хвойно-широколиственных лесов, многие годы использовался для добычи полезных ископаемых, в результате чего со сложившимся резко пересеченным рельефом, подлежащий облесению с целью восстановления давно утраченных экологических свойств самого участка и всей включающей его территории (природно-территориального комплекса). Средства на высокозатратные мероприятия для осуществления предварительно технической рекультивации и искусственного облесения отсутствуют.

Возможные варианты и целевое лесораспространение: искусственное высокозатратное с предварительной технической рекультивацией создание лесных культур; комбинированное значительно менее затратное с созданием частичных лесных культур и естественным последующим распространением леса.

Осуществление мер комплексного лесораспространения рекреационного назначения, имеющего и общеэкологическое средовосстановительное значение.

Для достижения цели облесения участка, подлежащего (при обычном способе предварительно технической), а в предлагаемой непосредственно биологической рекультивации, с минимальными затратами в данных условиях обследуют участок и устанавливают, что для надежного поэтапного облесения его возможно и достаточно выбрать 15-20 относительно равномерно размещенных по площади, доступных площадок для будущих "центров лесораспространения" площадью по 0,01-0,02 га, расположенных на возвышенных местах и в верхней части пологих склонов. На площадках "точечно" подготавливают места посадки березы со схемой размещения посадочных мест, принятой в данном регионе при лесокультурном лесоразведении, но не густым (≈2×2 м) и в оптимальные сроки высаживают сеянцы березы при возможной исключительно жаркой погоде и относительно бедном супесчаном грунте, в первое время такое небольшое количество высаженных деревьев можно даже полить. С 8-10 лет березы (особенно опушечные деревья) начинают достаточно плодоносить, обсеменяя пространство между куртинами. В качестве содействия возобновления березы в местах, где образуется густой травостой, уплотняется поверхностный слой грунта, осуществляют выборочное точечное рыхление. За 12-15 лет весь участок может быть облесен с многократно меньшими затратами, чем при создании лесных культур, к тому же, если этот или подобный варианты предлагаемого способа не использовать, при отсутствии возможности осуществить варианты искусственного лесоразведения, процесс облесения участка может растянуться на несколько десятков лет.

Пример 5. ЛРс(ОтПл)Ес(ДП)Ис. Лесораспространение относительно полное естественное с первичным дополняющим искусственным эколого-восстановительного типа назначения - 2^ой вариант.

Отличается от сходного с ним (одного типа по происхождению лесообразующей растительности), приведенного в 4^ом примере, несколько большими затратами и сложностью и применяется в условиях с очень бедными песчаными почвами, где для гарантированного первичного приживания высаживаемых растений березы необходимо на площадках, где создаются искусственные источники естественного лесораспространения, внести минимальное количество почвы, в т.ч. и с выравниванием площадок и затем высаживанием лесообразующих растений березы.

Источники информации

1. Лесоводство. Термины и определения. ОСТ 56-108-98, с.26.

2. Морозов Г.Ф. Избранные труды, т. 1, с.298-300.

3. Основные положения по лесовосстановлению и лесоразведению в лесном фонде Российской Федерации. М. 1994, с.15 - Прототип.

4. Руководство по лесовосстановлению и лесоразведению в лесостепной, степной, сухостепной и полупустынной зонах Европейской части Российской Федерации. М. 1994, с.55-83.

1. Способ лесоводства, включающий новообразование леса на участках, подлежащих лесоразведению, отличающийся тем, что на этих участках создают путем посадки саженцев, сеянцев, посева семян по меньшей мере один искусственный центр лесораспространения, включающий источники лесораспространения - деревья главной породы семенного, вегетативного происхождения, причем эти искусственные центры создают на площади, меньшей общей площади участка на величину площади, обеспечиваемой естественным лесораспространением от деревьев созданных искусственных центров на территории всего участка.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при расположении участков лесоразведения рядом с опушкой леса в опушечной полосе леса выделяют желательные лесообразующие растения - источники лесораспространения вегетативного, семенного происхождения и за ними осуществляют уход вырубкой более крупных нежелательных деревьев, оказывающих отрицательное влияние на выделенные источники распространения леса.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что на участках лесоразведения, где происходит естественное лесозарастание, оцениваемое как желательное, но недостаточное лесораспространение, создают за границей площади естественного распространения дополняющие центры искусственного лесораспространения посадкой саженцев, сеянцев, посевом семян.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что при наличии на территории участка лесоразведения по меньшей мере одного сравнительно небольшого участка лесных насаждений его используют как один из центров лесораспространения на соседнюю территорию и другие центры создают за границей полосы лесораспространения, обеспеченной существующим уже центром.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что на участках, подлежащих лесоразведению со слабопригодными для приживания высаживаемыми лесообразующими растениями, для создания искусственных центров естественного лесораспространения производят «точечную» рекультивацию на площадках, на которых создают искусственные источники естественного лесораспространения.

6. Способ по п.2, отличающийся тем, что на участках лесоразведения, предназначенных для создания насаждений эффективно депонирующих углерод, дополняющие центры искусственного лесораспространения создают с высокосомкнутыми древостоями, эффективно связывающими углерод.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что на участках лесоразведения рекреационного назначения центры искусственного лесораспространения создают в виде ландшафтных групп и полос и в комплексе с естественным лесораспространением создают сложный ландшафт всего участка, при этом отдельные искусственные центры размещают на расстоянии, большем, чем расстояние, перекрываемое естественным лесораспространением, и тем самым формируют в дополнение к закрытым элементам ландшафта открытые и полуоткрытые.