книги из ГПНТБ / Писарьков, Х. А. Осушение лесных земель учебное пособие для студентов лесохозяйственного факультета (специальность 1512)

Время наступления действия осушения. В разных лесо­ растительных условиях различно и время, с которого начнет увеличиваться прирост древостоя. Если причина низкой про­ изводительности древостоев заключается только в избытке во­ ды, а элементов пищи в усвояемой форме в почве достаточно, то результат осушения может проявиться уже на следующий год после устройства осушительной сети. Если же плохой рост объясняется и недостатком пищи, то увеличение прироста мо­ жет произойти через 3—5 лет.

По нашим исследованиям на богатых переходных торфя­ никах в сосновых древостоях прирост начал увеличиваться на второй год после осушения. В сосняках на бедных верховых болотах осушение в первые годы не увеличило, а снизило при­ рост вследствие иссушения верхнего слоя торфа, где распола­ гались корневые окончания. Через 5 лет после осушения при­ рост восстановился до исходного, а значительное увеличение прироста отмечено только через 8—10 лет после осушения, когда корни освоили более низкие; богатые влагой горизонты почвы.

Время наступления повышенного прироста несколько раз­ лично у разных древесных пород. По исследованиям в ОША 80-летние сосна и лиственница увеличили прирост через 2 го­ да после осушения, а кедр в том же возрасте и в тех же усло­ виях —• через 5 лет.

Изменение роста древостоя при разных расстояниях от ка­ налов. По мере удаления от каналов эффективность их дей­ ствия уменьшается, что выражается в постепенном снижении класса бонитета. В разных лесорастительных условиях рас­ стояния действия осушения различны. На бедных верховых болотах снижение прироста по мере удаления от каналов про­ исходит быстрее, чем на богатых переходных. На верховых болотах канавы прекращают действие на расстоянии 30— 50 м, на переходных до 150—200 м. С верховой стороны меж­

канавных полос действие каналов распространяется дальше, чем с низовой.

Древесные породы, произрастающие на болотах. Из дре­ весной растительности на болотах растут сосна обыкновенная, береза (в основном пушистая), лиственница сибирская и да­ урская, кедр сибирский, ель, ольха черная и серая. Породный состав древостоев зависит от типа болот и лесорастительной зоны. Если на низинных болотах можно встретить почти все перечисленные виды древесных пород, то на сфагновых боло­ тах обычно произрастает одна сосна. Черная ольха произра­ стает в условиях богатого водно-минерального питания. Ольха серая встречается по окраинам болотных массивов, в поймах рек и ручьев.

В пределах естественного ареала на низинных болотах мо­ гут произрастать дуб, ясень и клен.

Наиболее отзывчивыми на осушение считаются еловые древостой, но хорошо реагирует на осушение и сосна. Выше отмечалось увеличение прироста сосняков после осушения до 4—6 м3/га в год. Слабее увеличивается прирост лиственных

пород. Из них наиболее отзывчивы на осушение березовые древостой, дающие увеличение прироста на 2—3 мъ!га в год.

При осушении черноольховых древостоев бонитет не повыша­ ется выше II класса, а иногда даже снижается (Смоляк, 1969; Капустинскайте, 1970). Поэтому в отдельных случаях реко­ мендуется черноольховые древостой переводить в ольхово-ясе­ невые дубравы.

При искусственном облесении осушенных верховых болот следует создавать сосновые культуры, а при внесении удобре­ ний (по данным Валка У. А.) здесь возможно выращива­ ние всех древесных пород, произрастающих в данной зоне. При облесении переходных болот предпочтительнее создавать культуры сосны или березы. На богатых переходных болотах возможно выращивание лиственницы.

Ожидаемая эффективность осушения лесных земель. В раз­ личных лесорастительных условиях эффект осушения разли­ чен. При проектировании осушения важно знать ожидаемую эффективность для установления очередности осушения лес­ ных земель и экономического его обоснования. Приближенно ожидаемую эффективность можно установить по табл. 32.

■

Низинный тип заболачивания

162

При зольности торфа менее 2,5% и наличии очеса слоем 0,5 м 'и более осушение для выращивания леса нецелесообраз­

но.

Методика исследований влияния осушения на рост леса. Методика исследований первых лет. (Освальд, 1878; П. И. Жудра, 1895; Д. М.. Кравчинский, 1916) заключалась в анализе пробных деревьев, срубленныхща различных расстоя­ ниях от канав. Дальнейшее совершенствование методики при­ вело к тому, что вместо рубки отдельных деревьев стали за­ кладывать пробные участки, длина которых равнялась рас­ стоянию между канавами или расстоянию действия канавы. Пробные участки делились напробные площадки, располо­ женные на разном расстоянии от канав. На' пробных площа­ дях производили сплошной пересчет древостоя и после этого брали модельные деревья. Выбирали модельные деревья раз­ личными способами: М. Лейвиков (1925) брал по одному среднему дереву от каждой породы; А. И. Ефремов, В. Н. Бе­ лобородов (1928) и Г. Д. Эркин (1934) отбирали по одному среднему дереву от каждого из трех классов, образованных по равенству площадей' сечения на высоте груди. В более поздних исследованиях: В. И. Левин (1940), М. П. Ельпатьевский (1949) и др. брали модельные деревья из расчета 3—5

моделей на ступень толщины, начиная с 4-х сантиметровой ступени.

В настоящее время при изучении влияния осушения на рост ле;са рекомендуется на полосе между канавами заклады­ вать опытный участок, включающий 3 или 5" проб. Размер проб определяется числом деревьев на них. На каждой пробе должно быть не менее 200 деревьев основного элемента леса. В отдельных случаях, при низкой полноте древостоя, можно ограничиться 100—150 деревьями. Расположение проб на опытном участке производится следующим образом: две проб­ ные площади располагаются возле канав, на расстоянии 3— 5 м от бровок осушителей, и одна — на середине между осу­

шителями. При большом расстоянии между осушителями (бо­ лее 200 м) полезно между крайними и средней пробами за­

ложить еще по одной пробной площади. На пробных площа­ дях производится перечет древостоя по элементам леса, по 2-сантнметровым ступеням толщины и строится кривая вы­ сот. На каждой пробной площади срубается 5—6 моделей среднего дерева. Модели расчленяются на 2-метровые отрез­ ки, от которых берутся кружки для анализа ствола.

Обработка материалов сводится к следующему. Модель­ ные деревья анализируются по 5 или 10-летиям и определя­ ется текущий годичный прирост по диаметру до и после осу­ шения. Определяется и текущий прирост по запасу.

Запас древостоя основного элемента леса М определяется

где 2 V — сумма объемов взятых моделей;

g — общая площадь сечения древостоя элемента леса;

2g — сумма площадей сечения взятых моделей.

Для молодняков в возрасте до 30 лет прирост можно оп­ ределять упрощенным методом. Размер пробных площадей составляет 20x20 м, перечет ведется по 1-сантиметровой сту­

пени толщины. Кривая высот строится по замерам 5 стволов от каждой ступени толщины. Годичные приросты в высоту определяют по величине прироста за последние 5 лет до осу­ шения и по пятилетиям — после осушения.

Наиболее точным и надежным методом изучения действия осушения является метод постоянных пробных площадей. На пробных площадях периодически (через 5— 10 лет) произво­ дится полная таксация древостоя. Здесь же ведутся наблю­ дения за грунтовыми водами и состоянием осушительной сети.

Во многих случаях можно ограничиться более простой ме­

164

или приростного буравов. В этом случае мы не можем выра­ зить дополнительный прирост древостоев в абсолютных циф­ рах, но получим надежные данные для сравнения энергии ро­ ста у древостоев в зависимости от интенсивности осушения и состояния канав. Для этих целей сплошного перечета стволов можно не проводить, а ограничиться глазомерной таксацией насаждений, после чего возрастным буравом взять образцы древесины 25 стволов основного элемента леса на высоте гру­ ди (предварительно измерив их диаметры). Эти 25 стволов надо брать на середине пробных площадей, без выбора, под­ ряд, так как деревья разной толщины отличаются различной отзывчивостью на осушение. Процент прироста Р определяют

по формулам:

где d — диаметр ствола на высоте груди;

п— число годичных слоев в последнем сантиметре ради­ уса;

i— средняя ширина, годичного слоя за определенное чис­ ло лет, которое может быть различно в зависимости от времени осушения, времени ремонта канав и дру­

гих факторов.

По этим формулам определяется процент прироста площа­ ди сечения на высоте груди. Для определения процента при­ роста объема рекомендуется менять коэффициент в зависи­ мости от глазомерной оценки энергии роста насаждения. Од­ нако такая оценка довольно субъективна, поэтому для полу­ чения сравнимых результатов целесообразно не менять этот коэффициент. Так как между относительными приростами объема и площади сечения существует тесная корреляцион­ ная связь (по исследованиям А. И. Кондратьева, коэффици­ ент корреляции составляет 0,825—0,980), то практически без­ различно, что сравнивать, проценты прироста площади или объема.

Следует также отметить, что из общего процента приро­ ста запаса на долю процента прироста площади сечения при­ ходится- 2/3—3/4 и более. Поэтому, когда требуется только со­ поставление энергии прироста, можно уверенно опираться на прирост площади сечения. При своей простоте и легкости этот способ дает достаточно точные результаты. Если коэф­ фициент вариации прироста объема составляет 50—70%, то

165

для лродента прироста сосны и ели коэффициент вариации равен 30—50. Поэтому при максимальном коэффициенте ва­ риации относительного прироста 25 деревьев дадут точность

10% :

Следовательно, при одинаковом числе измерений опреде­ ление относительного прироста дает, благодаря его меньшей изменчивости, более надежные результаты, чем определение абсолютного прироста.

Влияние осушения на лесовозобновление и рост молод­ няка. На болотах и заболоченных землях создаются неблаго­ приятные условия для лесовозобновления и роста молодняка. Отрицательное влияние на всхожесть семян оказывают та­ кие факторы, как мощность очеса и слаборазложившегося слоя торфа, сильное нарастание сфагнума в высоту, наличие избытка воды и высокая кислотность .среды.

Опыты М. П. Елпатьевского (1936) по посеву семян сосны в сфагнум с различной глубиной заделки показали, что семена, попадающие на глубину более 3—5 см, остаются погребен­

ными и всходов не дают. Следовательно, при годичном при­ росте сфагнума 3—5 см и более естественно налетающие на

болота семена также погружаются на большую глубину в сфагнум и не прорастают.

.По исследованиям В. Г. Рубцова (1955 г.)., при нарастании сфагнума на 0,5 см в год из 239 всходов сосны на третий год

товая всхожесть семян сосны составила 63,5%, а при мощно­ сти очеса в 15 см грунтовая всхожесть была в 2,5 раза мень­

ше. Наличие избыточной воды в торфе вызывает вымокание семян. Так, намачивание семян сосны в течение 15 суток по­ низило их всхожесть в 2 раза, намачивание в течение 25 су­ ток— в 6 раз; при намачивании семян сосны в течение 35 дней всхожесть практически равна нулю.

Исследования Г. Е. Пятецкого показали, что потеря всхо­ жести семян зависит и от температуры воды. При температуре воды 1—10° С семена ели могут не терять всхожести при пребывании в воде свыше 39, а сосны свыше 25 суток. При температуре воды 10—23° С через 25—30 дней пребывания в воде семена практически становятся невсхожими.

Осушение ликвидирует эти неблагоприятные факторы или сильно уменьшает их отрицательное влияние, создавая темсамым более благоприятную среду для прорастания семян'и развития всходов. Поэтому при наличии источников обсемене-

166

ния на осушенных болотах и заболоченных землях количество молодняка увеличивается в 3—5 раз и.более. Наибольшее ко­ личество самосева обычно бывает вблизи канав, по мере уда­ ления от канав количество самосева в большинстве случаев уменьшается.

По исследованиям Л. П. Смоляка (1955), на осушенных болотах БССР происходит хорошее возобновление под поло­ гом леса. На осушенных низинных болотах возобновляются ольха, дуб, ясень, ель, клен, береза и др. На осушенных пере­ ходных болотах хорошо возобновляются береза, сосна, ель, дуб, осина, а на верховых болотах — сосна, береза и ель.

В лучших условиях осушенных болот под пологом сосно­ вого древостоя появляется в большом количестве подрост ели. Впервые это отметил Д. М. Кравчинский (для Сулланды), а затем и другие исследователи. В настоящее время на Сулланде ель.становится уже эдификатором среды, сменяя сосновую формацию.

Более значительное влияние осушение оказывает не на ко­ личество молодняка, а на его рост. Осушение торфяных и за­ болоченных почв создает благоприятные условия для роста молодняка как естественного, так и искусственного происхож­ дения.

Исследованиями кабинета гидротехнических мелиораций Лесотехнической академии установлено, что на осушенных редкой сетью канав заболоченных площадях с неглубоким торфом (до 0,3 м) и с покровом из сфагнума и кукушкина

льна прирост высоты молодняков сосны п ели I класса возра­ ста закономерно увеличивается по мере приближения к ка­ навам (в 2—3 раза и более). Лучший рост молодняка на меж­ канавной полосе в целом происходит при расстоянии между канавами до 100 м. В этих условиях средняя высота сосны в возрасте 10 лет достигает 3 м, а средний прирост высоты — 30—40 см, максимальный — 50—60 см.

По исследованиям С. Э. Вомперского, на осушенных пере­ ходных болотах Ленинградской области высота сосны увели­ чивается по сравнению с высотой сосны, произрастающей на тех же болотах до осушения, к концу I класса .возраста в 3—4 раза, а к концу II класса возраста — в 5—6 раз.

Влияние осушения на эксплуатацию и транспорт леса. По­ вышая производительность древостоев, осушение тем самым повышает производительность труда на механизированных лесозаготовках. По мере увеличения запаса древесины на гек­ таре и объема хлыстов производительность труда при меха­ низированных лесозаготовках увеличивается в 3—4 раза.. Кроме того, при осушении в связи с общим улучшением со­ стояния площади улучшаются условия работ, что также спо­ собствует повышению производительности труда.

367

Осушение улучшает условия транспорта леса; отрегулиро­ ванные реки-водопрнемники, магистральные каналы и тран­ спортирующие собиратели могут быть использованы для сплава. Как показывает опыт, сочетание осушения с лесо­ сплавом, т. е. использование рек-водоприемников и проводя­ щих каналов для осушения и для лесосплава, является весь­ ма эффективным мероприятием, ибо лесосплав значительно удешевляет транспорт леса (в 3—4 раза).

За счет этого удешевления транспорта леса расходы по осушению могут окупиться в первые годы эксплуатации сплавных путей. Например, в Лмсинском лесхозе Кузнецов­ ский осушительно-сплавной канал подает древесину непосред­ ственно на лесопильный завод. Только за счет удешевления транспорта леса расходы на строительство канала окупились в первые два-три года после его устройства. Продолжитель­ ность сплавного периода определяется в 30—35 суток; за это время можно сплавить более 10 тыс. м3 древесины (П. И. Да­

выдов).

Благодаря осушению повышается доступность территории и создаются лучшие условия для использования мощной тех­ ники по лесоэксплуатации и транспорту леса. Часто при про­ ведении осушительных работ,.,возможно проводить и ремонт дорожной сети, используя вынимаемую из канавы землю для устройства полотна дороги. В этом случае осушительные ка­ навы могут служить и дорожными канавами. Все это повы­ шает производительность труда при вывозке и трелевке дре­ весины, при проведении лесокультурных -и лесоводственных мероприятий.

Другие положительные стороны осушения. Кроме повыше­ ния производительности лесных земель и сокращения сроков выращивания древесины, осушение имеет еще ряд других положительных сторон.

1.Осушение прекращает широко распространенное в ле­ сах таежной зоны заболачивание сплошных вырубок и улуч­ шает условия лесовозобновления.

2.Осушение ликвидирует рост сфагновых болот в сторо­ ны, предотвращая тем самым заболачивание прилегающих к болоту высокопроизводительных насаждений.

■3. Осушение улучшает условия для проведения противо­ пожарных мероприятий в лесу.

Осушительные канавы могут служить противопожарными разрывами и питать специальные противопожарные водоемы.

4. Осушение уменьшает ветровальность древостоев, ос бенно еловых, благодаря большему укоренению древесных пород на осушаемых землях. По исследованиям М. П. Елпатьевского, ель после осушения образует якорные корни.

168

5.Осушение улучшает состояние лесных сенокосов п паст­ бищ, повышает урожайность трав на них.

6.Воду осушительной сети можно использовать для оро­

шения лесных питомников и питания прудов, что и было сде­ лано в Лисинском лесхозе.

7. На осушаемых землях представляется возможность рас­

8. Осушительные мелиорации улучшают санитарно-гигие­ нические условия и повышают эстетические свойства лесных площадей, что особенно важно для зеленых зон вокруг насе­ ленных пунктов.

Пути повышения эффективности осушения. Работы по осу­ шению лесных земель должны носить комплексный харак­ тер, направленный на использование всех положительных сторон осушения и на полное использование всех водных ре- ' сурсов лесхозов и лесничеств (для сплава леса, для орошения питомников, огородов, ягодников и др., водоснабжения, про­ тивопожарных и других целей).

Так как положительные стороны осушения в разных лесо­ растительных условиях различны, то большое значение имеет правильный выбор объектов осушения и очередность проведе­ ния работ. При одинаковых хозяйственно-экономических ус­ ловиях в первую очередь следует осушать те объекты, на ко­ торых можно получить наибольший прирост древесины в це­ лом или определенного целевого сортимента.

Эффективность осушения может быть значительно повы-' шена применением современных белее производительных ма­ шин и орудий на мелиоративных работах.

Одновременно с осушением следует проводить строитель­ ство новых или улучшение старых дорог. В этом случае вы­ нимаемый из канав грунт можно использовать для устройства полотна дороги.

Высокую эффективность осуш_ения можно получить только при условии правильного использования осушенных земель и содержания осушительных систем в исправном состоянии, т. е. при условии надлежащего и своевременного проведения ухода, текущего и капитального ремонтов.

169