WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 |   ...   | 38 | 39 || 41 | 42 |   ...   | 45 |

В насаждениях дуба черешчатого, в свежих условиях (СВДЧ) смена пород преимущественно на граб отмечена на 20,2% вырубок. Во влажной группе типов леса (ВЛДЧ) этот процесс идет более интенсивно, здесь на 32,7% площадей в возобновлении господствуют второстепенные породы. В таких условиях доминирующей породой является ольха черная. Порослевых древостоев дуба черешчатого образуется сравнительно мало.

Своеобразно протекают возобновительные процессы на вырубках дуба пушистого, произрастающего в сухих и очень сухих группах типов леса. По имеющимся данным, в таких условиях после рубок, наряду с появлением поросли и самосева осины и граба, происходит интенсивный рост грабинника, скумпии, кизила, что приводит в конечном итоге к снижению продуктивности и деградации насаждений.

Максимальных полнот (0,8…0,9) насаждения дуба скального, как в свежих так и сухих условиях, достигают в возрасте 20…30 лет. Насаждения в свежей группе типов леса отличаются более интенсивном приростом по высоте и запасу. В свежих условиях местопроизрастания доля дуба к 40 годам составляет в среднем 50%, причем на высокоствольный дуб приходится около 20% и его участие в составе практически не изменяется с возрастом вырубок. Доля низкоствольного дуба с возрастом увеличивается до 30%.

В сухой группе типов леса, с увеличением возраста отмечается снижение участия в составе древостоев семенного дуба и значительное повышение доли дуба порослевого происхождения (к 40 годам до 7 единиц).

Насаждения дуба черешчатого достигают максимальной полноты уже к возрасту 11…20 лет. Во влажных условиях они характеризуются более высокими запасами древесины. Однако, если в свежих условиях доля дуба в составе насаждений составляет около 40%, то во влажных - только 20%, при этом прослеживается тенденция к ее уменьшению с возрастом насаждений. Это связано со значительным накоплением в составе насаждений второстепенных пород (осины, ольхи, граба) и их интенсивным ростом.

В буковых насаждениях при лесосечной форме хозяйства (сплошные, постепенные рубки) свыше 60% вырубок возобновилось буком. На 37…39% площадей доминируют второстепенные породы: в свежей группе типов леса (СВБК) - граб, во влажной (ВЛБК) – ольха. Насаждения с преобладанием бука представлены высокополнотными древостоями, однако участие бука в их составе невелико. В свежей группе типов доля бука достигает 40%. Во влажных условиях к 30 годам участие в составе бука снижается до 2 единиц. В связи с этой тенденцией проведение рубок ухода здесь является необходимым лесохозяйственным мероприятием. При этом интенсивность ухода должна быть достаточно высокой.

Размеры снижения продуктивности вторичных буковых и дубовых лесов в зависимости от способов рубок, крутизны склонов и технологий лесосечных работ (средний запас буковых насаждений в возрасте 30 лет составляет 90 мЗ/га, дубовых - 120 мЗ/га) позволяют отметить, зависимость этого показателя от крутизны осваиваемого рубками склона. При применении гусеничных тракторов на лесосечно-транспортных работах потери корневого запаса достигают 16…28%. Средосберегающие технологии на базе канатных установок снижают эти потери до 2…5%. Смена семенных насаждений дуба скального на порослевые в свежей группе типов леса уже к 40-летнему возрасту приводит к уменьшению продуктивности на 24%, при смене на граб - на 19%, на осину - на 10%.

Сохранение продукционного потенциала вторичных лесов на уровне коренных насаждений обеспечивается за счет использования средосберегающих технологий на базе канатных систем и вертолетной техники и своевременного проведения всего цикла лесохозяйственных мероприятий.

В целях снижения эрозии почв пасечные волоки должны размещаться применительно к горизонталям склона, а их густота не должна превышать нормативы, устанавливаемые с учетом конкретных лесорастительных условий. Прокладка магистральных тракторных волоков должна осуществляться, как итог разработки специальных проектов по транспортному освоению конкретных водосборных бассейнов. Для снижения уровня средоразрушительных процессов от рубок леса целесообразно внедрение мер экономической ответственности за лесоводственно-экологические последствия главных рубок.

Рубки ухода за лесом являются важнейшим лесохозяйственным мероприятием, обеспечивающим формирование породного состава и структуры насаждений, улучшение их качественных характеристик. При этом основными видами указанных мероприятий являются осветления и прочистки (рубки ухода в молодняках).

Основными принципами ведения лесного хозяйства в горных лесах, направленного на их многоцелевое использование, повышение и сохранение водоохранно-защитных функций насаждений, являются:

- комплексный подход к одновременному использованию лесосырьевых ресурсов при максимальном сохранении средозащитных свойств насаждений предусматривает применение таких способов и объемов рубок, а также технологий лесосечных работ, которые не влекут за собой значительные изменения в гидрологическом режиме и водном балансе бассейнов речных систем и малых водосборов региона;

- функциональное районирование территорий по превалирующему признаку значимости насаждений (целевому назначению); так, в приводораздельных частях горных систем следует выделять водоформирующие леса, целевое назначение которых состоит в выполнении функций перевода атмосферных осадков в грунтовый сток и обеспечение равномерности питания горных рек и качества пресных вод;

- дифференцированный подход к различным лесным формациям, типам и группам типов леса, которые определяют не только комплекс лесорастительных условий, но и обладают количественными критериями водоохранной, водорегулирующей и почвозащитной роли, что необходимо учитывать при назначении и проведении лесохозяйственных мероприятий;



- сбалансированное соотношение между лесопользованием и сохранением средозащитных функций горных лесов достигается планированием и ведением лесного хозяйства по водосборным бассейнам рек и малым водосборам, с выполнением всех лесохозяйственных мероприятий в пределах их границ, что должно быть предусмотрено при проведении лесоустройства.

- принцип иерархичности организации лесопользования в горных условиях.

Влияние лесной растительности (и следовательно - лесохозяйственной деятельности) на водный баланс склонов и гидрологический режим водотоков следует рассматривать на различных уровнях. Таких уровней должно быть не менее трех. Основным признаком разделения на иерархические уровни служит площадь водосбора, что связано с влиянием этого параметра на генезис стока и на стокообразующие факторы.

Первым уровнем следует считать сравнительно однородный участок горного склона (например, выдел), для которого характерным является отсутствие ручьевого стока (вследствие малой концентрации почвенно-грунтовых вод) и небольшая площадь - до 5…10 га.

Вторым уровнем является минимальный водосбор, входящий в гидрологическую сеть реки (приток 1-го порядка) - так называемый элементарный водосбор. Характерным признаком его следует считать четко сформированные геоморфологические условия водосбора - его границы, склоны различной ориентации, русло водотока, а также - наличие ручьевого постоянного или сезонного стока (в холодный период года); размеры его могут колебаться в различных природно-климатических зонах региона от нескольких десятков до нескольких сотен га; он может включать от 1 до 2…3 кварталов.

Третьим уровнем является водосбор реки, имеющей развитую речную сеть, устойчивый базисный сток, и впадающей непосредственно в море или в основные реки региона. Размеры таких бассейнов измеряются десятками и сотнями кв.км (т.е. сотнями и тыс.га). Характерными особенностями таких водосборов являются включения различных почвенно-климатических, геолого-геоморфологических и лесорастительных условий, которые закономерно меняются по длине горной реки.

В связи с иерархией объектов изучения влияния лесохозяйственной деятельности на гидрологический режим различными являются критерии гидрологического режима и модели его изменения. На 1-ом уровне ввиду относительной однородности площади и лесной растительности имеется возможность учесть наибольшее количество критериев по динамике растительности и гидрологического режима (с целью более детальной их характеристики). На 2-ом уровне таких критериев должно быть меньше, а гидрологические модели - обладать меньшей сложностью. На 3-ем уровне вследствие взаимного наложения друг на друга процессов, направленных в противоположные стороны, а также нивелирующего влияния самой площади, критерии гидрологического режима и состояния лесной растительности сводятся к минимуму (1…2 интегральных показателя).

На уровне выдела (участка горного склона) представляется целесообразным рассмотреть влияние насаждений на изменение отдельных элементов водного баланса для определения водорегулирующей и почвозащитной роли леса.

На уровне элементарного водосбора достаточно четко проявляется как водорегулирующая, так и водоохранная роль леса, характеризуемые изменением коэффициентов склонового стока и доли грунтового стока в его общем объеме. Для оценки почвозащитной роли леса таких площадей необходимы дополнительные методические разработки.

На уровне речного бассейна имеет смысл оценивать только водоохранную роль леса, представляемую долей базисного стока в общем годовом. Водорегулирующая (паводкорегулирующая) роль насаждений на речных водосборах в значительной мере нивелирована влиянием фактора распластывания паводков по длине реки, их аккумулирования поймами рек и другими факторами. Почвозащитная роль леса на этом уровне вряд ли может быть охарактеризована показателями выноса взвешенных наносов (велико влияние русловой эрозии и транзита по длине реки), поэтому требуются дополнительные исследования.

Критериями оценки состояния экосистем различного ранга являются параметры, характеризующие состояние отдельных объектов внутри экосистем, а также динамику процессов массообмена и энергообмена в них. На уровне элементарных водосборов система критериев включает параметры структуры и состояния древостоев, почвообразования, водного и теплового балансов. На уровне речных водосборов комплексным критерием является лесистость водосбора, а критерием состояния среды - характеристики речного стока и эрозии.

Установлено, что одним из основных факторов влияющих на генезис стока при рубках леса является площадь водосбора. Склоновый сток, играющий роль интегрального показателя изменения гидрологической обстановки на водосборах, наиболее подвержен изменениям. Определен предельный размер площади, до которого проявляется на гидрологических функциях лесов накопление вырубок в бассейне. Доказано, что наиболее интенсивно вырубка леса влияет на сток на уровне ручьев и малых водосборов; на основных реках влияние рубок при существующих нормативах лесопользования еще заметно при площадях водосборов до 40…70 тыс. га.

Исходя из анализа имеющейся информации, в качестве одного из вариантов в виде объектов слежения и оценки изменения экологических функций при рубках главного и промежуточного пользования рассматриваются 2 уровня - лесотаксационный выдел (вырубка) и водосборный бассейн реки с площадью до 40…80 тыс. га.





Для организации лесопользования на Северном Кавказе можно использовать и следующую упрощенную иерархическую систему. Малыми (элементарными) водосборными бассейнами следует считать водосборы ручьев, имеющих устойчивое грунтовое питание в холодный период года, т.е. притоков первого порядка в гидрологической сети речных систем. В буковых и пихтовых насаждениях площади этих водосборов достигают 80 га, а в дубовых – 200 га.

Площади средних (хозяйственных) водосборных бассейнов (речек) установлен:

для зон буковых и пихтовых лесов - в пределах 100…1500 га, и для дубрав – 300…га. Водосборы с большей площадью относят к крупным бассейнам (рекам).

5.3. Лесопользование и прогнозы экологических последствий рубок леса в горных условиях на основе компьютерных технологий Прогноз изменений качественной продуктивности насаждений под влиянием рубок ухода (осветлений, прочисток, прореживаний) должен осуществляться на основе компьютерных технологий. Их применение облегчает принятие инженерно-техническим персоналом производственных подразделений оптимальных решений в планировании и проведении лесохозяйственных мероприятий, обеспечивающих повышение качественной продуктивности вторичных лесов.

В ходе оперативного управления лесами необходимое условие принятия оптимальных решений - прогнозирование ближайших лесоводственно-экологических последствий проводимых мероприятий. В первую очередь это относится к пользованию лесами для получения древесины, поскольку размеры рубок на водосборах, способы и технологии их осуществления оказывают существенное влияние на состав, продуктивность и экологический потенциал нового поколения леса.

В связи с отсутствием научных разработок этого направления такая работа не проводится ни в органах управления лесным хозяйством на местах, ни на более высоком уровне (в управлениях лесами и т.п.). Поэтому принятие решений практическими работниками основывается лишь на их профессиональной подготовленности и не исключает серьезных ошибок. Огромный опыт и знания, накопленные лесной наукой и производством, остаются при этом практически не востребованными, так как специалисту для выбора конкретного решения просто непосильно проанализировать всю имеющуюся информацию.

Надежный прогноз последствий конкретного варианта лесопользования на определенной территории, с учетом длительности цикла воспроизводства лесных ресурсов и в реальном масштабе времени, возможен на основе имитационного моделирования с использованием современной компьютерной техники.

Результаты имитационных экспериментов по разработанным программам должны дать специалисту возможность выбора наиболее оптимальных режимов лесопользования, способов рубок и технологий лесосечно-транспортных работ при освоении лесных ресурсов с учетом их влияния на древостой и окружающую среду.

Имитационная компьютерная система "Лес" Разработку имитационной компьютерной системы в 80-х годах начал выполнять временный межотраслевой творческий коллектив из специалистов НИИгорлесэкол (головная организация), Ростовского госуниверситета, ВНИИЛМа, С.-Петербургской ЛТА, Уральского ЛТИ, Карпатского филиала УкрНПО "Лес". Однако по ряду причин и прежде всего из-за сокращения финансирования и социально-политических последствий распада Союза ССР работы с 1992 г. проводились и завершены только коллективами НИИгорлесэкол и Ростовского госуниверситета. (Руководитель НИР И.П. Коваль, исполнители - Н.А.Битюков, В.А. Гордиенко, А.Б. Горстко, КД. Зайцев, А.В. Камышанский, Г.Е. Комин, М.В.Медалье, Г.А. Угольницкий, Б.П. Шевцов) Теоретическая основа для решения поставленной задачи - учение о лесном биогеоценозе, сформулированное акад. В.Н. Сукачевым. Из его положений вытекает принцип построения моделей динамики лесных сообществ в виде системного анализа биогеоценотических связей.

Системный анализ достаточно активно применяется для решения многих задач лесоведения и практического лесоводства. Так, имитационные модели динамики численности насекомых - вредителей леса базируются на синтетической теории [94]. Ряд работ посвящен оптимизации структуры лесохозяйственного комплекса, определению региональных систем рубок [93, 104, 120, 122, 133, 285]. Из подходов к прогнозированию роста и развития насаждений следует назвать построение таблиц хода роста древостоев [238, 364].

Известны попытки создания теоретической биофизики леса [345], применения регрессионного анализа [122, 189, 197, 219], аллометрических моделей [219], аналитического моделирования, использующего аппарат теории дифференциальных уравнений и случайных процессов. С помощью имитационных моделей успешно изучается динамика лесов [140, 141]. В последнее время выполнены обнадеживающие поисковые исследования по имитационному моделированию многофункционального использования горных лесов [218].

Математическое моделирование служит необходимым инструментом решения задач изучения естественной и антропогенной динамики лесных экосистем, прогноза при различных вариантах воздействия и выбора оптимальной стратегии лесопользования.

Разработка системы моделей для прогноза лесоводственно-экологических последствий лесопользования должна исходить из следующих предпосылок:

- разноуровневая иерархия оценки и прогноза лесоводственно-экологических показателей рубок (выдел, хозсекция, водосборный бассейн небольшой реки - до 100 тыс. га);

- системный подход при учете связи и взаимодействия между климатическими, почвенно-гидрологическими и лесоводственно-биологическими факторами;

Pages:     | 1 |   ...   | 38 | 39 || 41 | 42 |   ...   | 45 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.