Естественное возобновление леса

Выросли масштабы лесоэксплуатации, происходят ее качественные изменения, связанные главным образом с применением машинной техники и технологии. Вырубаются значительные территории лесов. Предварительные расчеты показывают, что на нашей планете ежегодно леса вырубаются на площади более 10 млн. га.

Еще более значительные площади лесов мира ежегодно охватываются пожарами, хотя, в общем, в связи с техническим прогрессом происходит некоторое снижение горимости.

Отсюда возникает необходимость восстановления лесов на огромных площадях вырубок и гарей. Это глобальная современная проблема.

В лесных хозяйствах лесовосстановление занимает особое место — это большая народнохозяйственная задача страны и в то же время выполнение ее в связи с масштабностью работ вносит весомый вклад в решение глобальной проблемы в целом.

С правильным решением вопросов лесовосстаповления связаны непрерывность обеспечения древесиной и другими продуктами леса, а также выполнение лесом многосторонних защитных, рекреационных и других функций, вытекающих из значения леса, как составной части биосферы.

Возобновление леса означает, прежде всего, восстановление его основного компонента - древесной растительности. Образование последней вызывает, в свою очередь, появление других компонентов — характерного напочвенного покрова, подлеска, грибной и бактериальной флоры и т. д. Таким образом, понятие «возобновление леса» в конечном счете можно рассматривать в широком биогеоценотическом или экосистемном смысле, то есть как возобновление лесного сообщества, лесного биогеоценоза или лесной экосистемы.

В практике возобновление леса рассматривается как восстановление древесной растительности и оценивается по наличию и характеру молодого поколения древесных растений (всходы, налет, самосев, сеянцы, подрост, саженцы, поросль, их количество, размещение, распределение по породам, состоянию и т. д.).

Восстановление леса — многоаспектная проблем, в ней прежде всего можно выделить природные, технические, технологические, экономические и социальные аспекты. Возобновление леса разделяется на естественное, искусственное и комбинированное. Естественное возобновление леса понимается двояко:

1) как процесс самовозобновления, протекающий в лесу стихийно, вне влияния лесовода; однако он подчинен определенным закономерностям, знание которых необходимо для решения проблемы возобновления в любом виде;

2) как процесс, регулируемый, направляемый лесоводом; иными словами, естественное возобновление можно рассматривать и как один из методов возобновления леса; лесовод, определяя направление естественного возобновления п использования его в качестве метода, выбирает тот или иной способ рубки, а также семенные деревья, подготавливает напочвенную и почвенную среду, благоприятную для восприятия древесных семян, мероприятия по сохранению подроста от повреждений при лесозаготовках и т. д.

Метод естественного возобновления предусматривает использование разнообразных способов с учетом биологии и экологии древесных пород, природных и экономических условий и способов рубки.

Таким образом, естественное возобновление леса как управляемый процесс и метод относится к активной форме возобновления.

При искусственном возобновлении в современном мировом лесоводстве определилась общая тенденция к постепенному увеличению посадок. Однако соотношение посевов и посадок может быть различным в зависимости от породы, природных условий, обеспеченности семенным и посадочным материалом, а также от возможностей техники.

Комбинированное возобновление представляет собой сочетание естественного и искусственного возобновления на одном и том же участке и может быть представлено различными вариантами. Оно имеет ряд положительных сторон, но не исключает, однако, элемента стихийности, обусловливающего неудовлетворительные результаты (например, сосна может быть заглушена березой в результате ее стихийного естественного возобновления), поэтому необходимо своевременное вмешательство лесовода в данный процесс.

Охрана и приумножение леса — всенародное дело. Сохранение и приумножение лесов приводит не только к бесперебойному обеспечению народного хозяйства древесиной и другими ценными продуктами, но и к сохранению и увеличению животного мира, запасов рыбы в естественных водоемах, улучшению климата. Таким образом, условия жизни для человека становятся лучше. В связи с этим охране леса издавна уделяется большое внимание. Еще Петр I в 1701 г. запретил рубку леса в бассейнах рек. Им же были выделены заповедные виды деревьев и заповедные лесные массивы. Запрещалось пасти скот без пастуха. За рубку казанских и нижегородских лесов определялось жестокое наказание. В 1722 г. Петром I была проведена очень важная реформа в лесном хозяйстве, положившая начало организации лесного хозяйства как отрасли, возглавляемой специальной канцелярией во главе с министром.

Работники лесного хозяйства успешно решают многие трудные задачи по лесовосстановлению, рациональному использованию лесосечного фонда, уменьшению потерь древесины при ее заготовке, транспортировке и переработке, размещению лесной промышленности в соответствии с наличными лесосырьевыми ресурсами.

Главная проблема лесоводства — приумножение наших лесных богатств и повышение их продуктивности — решается на научной основе в соответствии с разработанными системами мероприятий. Успехи в решении этой проблемы зависят от того, насколько глубоко и твердо будут усвоены и соблюдены правила ведения лесного хозяйства. Приемы и методы хозяйствования в лесу требуют специальных знаний по биологии леса — жизни лесных насаждений.

Благотворная деятельность лесоводов поистине неоценима. Величие лесовода заключается в том, что он один из первых в процессе своей повседневной работы создает то, чем сам может и не воспользоваться, но что будет с благодарностью оценено потомками. Деятельность лесовода может быть подчеркнута словами чеховского героя Астрова: «Когда я слышу, как шумит молодой лес, посаженный моими руками, я сознаю, что климат немножко и в моей власти и что, если через тысячу лет человек будет счастлив, то в этом немножко буду виноват я. Когда я сажаю березку и потом вижу, как она зеленеет и качается от ветра, душа моя наполняется гордостью...»

Но лес не только источник древесины и других продуктов, не только один из компонентов среды обитания человека. Лес – это неиссякаемый источник красоты, вдохновляющий писателей, поэтов, художников и композиторов. Первые звуки музыки, очевидно появились как подражание пению птиц, шелесту листьев, стрекоту кузнечиков, журчанию ручья. И всегда и везде первоисточником музыки оставалась природа, в частности лес. Лесу посвятили лучшие полотна Васнецов Саврасов, Поленов и Ливитан и многие другие художники. Певцом русского леса был Шишкин.

2 Обзор литературы

По свидетельству ученых и философов, уже в V в. до н. э. земледельцы выращивали леса для обеспечения своих потребностей в лесоматериалах. По мере развития цивилизации на Земле пользование лесом становится все более целенаправленным. В книгах, написанных в IV в. до н. э., описаны лесохозяйственные мероприятия по улучшению использования леса и восстановлению его на опустошенных землях. Отдельные положения по лесоводству сформулированы в различных сельскохозяйственных энциклопедиях {IX - X вв).

Государственный интерес к лесному делу был проявлен во времена Петра I. В официальных указах Петра неоднократно подчеркивалось государственное значение лесов. Высокопроизводительные леса нужны были для развития корабельного флота. Однако мысли людей науки не ограничивались мероприятиями по использованию леса для нужд человека. Появились догадки, а затем и доказательства о водоохранном, водорегулирующем, почвозащитном, климатоулучшающем значении лесов.

Основы лесоводственной науки были заложены в трудах гениальных русских ученых М. В. Ломоносова, А. Л. Нартова, А. Т. Болотова и др.

Лесоводственная наука развивалась сравнительно быстрыми темпами. Уже в 1804 г. вышел в свет первый учебник начальных основ лесоводства, автором которого являлся Е. Ф. Зябловский. Достоянием лесоводов становятся опубликованные работы А, В. Теплоухова, А. Варгаса, П. Перелыгина, Д. И. Менделеева, В. В. Докучаева и др.

В середине и во второй половине XIX в. в лесной науке стали известны работы В. Шелгунова, М. К. Турского, Ф. К. Арнольда, Д. М. Кравчинского, А. Ф. Рудзкого и др. В конце XIX и в начале XX в. к ним присоединяются труды Н. С. Нестерова, Г. Н. Высоцкого, Л. И. Яшнова, М. Е. Ткаченко, В. Н. Сукачева и др.

В создании и развитии русской лесной науки большая роль принадлежит проф. Г. Ф. Морозову, столетие со дня рождения которого широко отмечено в 1967 г. Его книга «Учение о лесе» за период с 1912 г. по 1949 г. издана семь раз.

Ценность книги Г. Ф. Морозова «Учение о лесе» заключается в том, что впервые в мире в ней дана стройная теория жизни леса. На основе фактического материала своих наблюдений, а также русских и зарубежных исследователей Г. Ф. Морозов установил закономерности развития леса и восстановления его по мере использования. Лес рассматривается как явление географическое.

Накопленный лесоводственный опыт показал, что при возобновлении сосны основное место должны занять лесные культуры. Однако некоторые вопросы, связанные с её выращиванием, такие, как подготовка песчаных почв, способы смешения с другими породами, густота и размещение посадочных мест до настоящего времени остаются дискуссионными.

При создании долговечных и высокопродуктивных насаждений также огромную роль играет происхождение семян лесных пород из разных условий произрастания (Вересин, 1946; Носков, 1959; Поджарова, 1971). Ошибка в выборе лесных семян выявляется не сразу, а через длительный период времени, поэтому лесоводы должны знать и предвидеть эффект от использования тех или иных семян.

В Усманском бору (южная часть), находящемся в Центральной части лесостепи, расположены уникальные объекты по различным вопросам технологий создания культур сосны обыкновенной. Они позволяют проводить исследования по всем вышеназванным направлениям. Впервые в истории лесоводства убедительно прозвучало положение о единстве организмов и среды.

Лес рассматривается как сложное общежитие живых существ в непременной связи с внешней средой. Понятие о лесе включало в себя совокупности растений и животных, взаимодействующих между собой и окружающей средой и находящихся в непрерывном изменении. По Г. Ф. Морозову, лес есть явление географическое. Разнообразные формы леса и жизнь его не могут быть понятны вне связи леса с внешней средой.

Основываясь на взглядах Ч. Дарвина, Г. Ф. Морозов связывал жизнь леса с борьбой за существование, приводящей к естественному отбору. Индивидуальная изменчивость форм у древесных растений сильно развита. Процесс естественного отбора характерен и для древесных пород. Наиболее приспособленные к условиям среды организмы выживают, а наименее приспособленные отмирают. Древесные породы сохраняют по наследству материнские и отцовские признаки, а изменчивость свойств деревьев не имеет предела.

Для современного лесоводства важное значение приобретает положение, сформулированное Г. Ф. Морозовым, о соответствии древесных пород условиям среды. Только при соответствии древесных растений условиям место произрастания возможен желаемый эффект при выращивании высокопродуктивного леса.

Представляя лес как подвижную равновесную систему, Г. Ф. Морозов считал необходимый активно вмешиваться в жизнь леса, регулировать искусственным путем процесс естественного отбора. Он говорил о том, что в лесоводстве должна возникнуть особая глава о сознательном отборе, представляющем собой регулирование естественного отбора в условиях и в порядке хозяйственной дисциплины. В связи с этим глубокое познание природы леса и активное воздействие на него путем создания лесных культур, селекции, рубок ухода и других мероприятий являлось основным в его учении о лесе.

Проф. Г. Ф. Морозов является создателем классического учения о смене древесных пород. По его утверждению, в природе все течет и изменяется. И лес, как ни устойчив он в отдельных своих формах и проявлениях, тоже подвержен тому же закону. Жизнеспособность леса зависит от степени соответствия древостоя условиям его среды.

Особенно ярко проявился талант Г. Ф. Морозова в созданном им учении о типах леса. Это учение получило всеобщее признание у нас в стране и за границей. Оно стало основой для дальнейшей разработки типологических направлений В. Н. Сукачева, П. С. Погребняка, В. Г. Нестерова, И. С. Мелехова и др. Высокой оценкой русской типологической школы на IV мировом лесном конгрессе русское лесоводство обязано прежде всего Г. Ф. Морозову.

В отечественном лесоводстве наиболее известна внутривидовая классификация сосны обыкновенной Л.Ф. Правдина (1964). Он выделил 5 подвидов (или географических рас) сосны: обыкновенную лесную, крючковатую, северную лапландскую, сибирскую и кулундинскую (или южную степную). Внутри каждого подвида выделяются климатические экотипы и почвенные или эдафические экотипы. Например, сосна меловая и сосна болотная.

Климатип (или географическая разновидность) рассматривается как наибольшая популяция, внутри которой невозможно установить различие связанное с географической широтой и высотой над уровнем моря (Дж. Райт, 1978). Современная концепция вида трактует его как систему популяций (Н.В. Тимофеев-Ресовский и др., 1973; Э. Майр, 1974). Популяционный подход при изучении главнейших видов-лесообразователей представляет качественно новый этап в лесной науке. Популяция во все большей мере рассматривается в лесоводстве как основная единица эксплуатации, охраны и воспроизводства вида. Своеобразие популяционной структуры у древесных растений определяется их биоэкологическими особенностями: долговечностью, широтой ареала. Популяции древесных растений, в особенности сосны обыкновенной, велики по численности особей, границы их размыты, имеются переходные зоны. Наследственные свойства и признаки изменяются в пределах ареала постепенно в соответствии с изменением физико-географических условий. Учитывая географическую изменчивость сосны обыкновенной, на территории бывшего Советского Союза выделено 85 лесосеменных районов.

3. Краткая характеристика хозяйства

3.1 Природно-климатические условия

Восточно-Казахстанская область – одна из крупных промышленных, сельскохозяйственных регионов Республики Казахстан, занимает общую площадь 28051,2 тыс.га. Территория края вытянута по широте от 40° до 51° и находится на долготе от 76° до 86° восточной долготы.

Рельеф характеризуется наличием высоких, средних и низких гор, предгорных и обширных межгорных долин. Абсолютная высота изменяется от 250 м на западе, до 2962 м на юго-востоке и до 4506 м на востоке. Климат области резко континентальный с холодной зимой и жарким засушливым летом. В горных и предгорных районах континентальность несколько сглаживается. Самый холодный месяц январь, со среднемесячной температурой от –15 до –20°С на севере, до – 14°С на юге.

Снежный покров в северном и центральном районах области образуется в конце октября, в начале ноября, а к концу ноября и в южной ее части. Высота снежного покрова по области очень не равномерна, местами не более 15 см, но может достигать и 80 см. Продолжительность периода с устойчивым снежным покровом (с ноября по март), колеблется в пределах 105–180 дней. Низкие температуры воздуха в сочетании с недостаточно мощным снежным покровом, в отдельные зимы, обуславливает сравнительно глубокое промерзание почвы. Продолжительность холодного периода (с температурой воздуха ниже 0°С) на территории области 160–170 дней, в южной ее части 135–155 дней.

Среднемесячная температура воздуха самого теплого месяца – июля – составляет в предгорных и горных частях области 18–19°С, в равнине – 20–22 °С и в самой южной части – 23°С. В отдельные жаркие дни температура воздуха может повышаться до 40–43°С. Среднегодовая температура воздуха – от 3 до 2,8°С. Продолжительность теплого периода – от 195 до 205 дней на большей части территории региона до 210–230 дней на юге. Переход от отрицательной температуры к положительной на юге области – конец марта – начало апреля, на остальной территории – начало апреля. Устойчивый переход температуры воздуха через 10°С совершается в конце апреля – начале мая в равнинной части области, и в 1 декаде мая – в предгорной и горной части. Продолжительность безморозного периода по области 90–105 дней в воздухе и 80–135 дней на почве. На равнинах, особенно на юге, длительность этого периода соответствует числу дней с температурой выше 10°С, а в мелкосопочнике – с температурой выше 15°С. В силу резких колебании температур в течении суток в теплое время года безморозный период наступает значительно позже даты перехода среднесуточной температуры через 10°С; кончается он также раньше, чем среднегодовая температура опускается ниже +10°С.

Среднее годовое количество атмосферных осадков для большей части территории составляет около 250 мм, что при высоких летних температурах говорит о засушливости климата. Для данного региона характерны довольно сильные ветры в течении всего года. Среднегодовая скорость ветра изменяется от 4 до 5 м/сек на большей части территории снижаясь до 2–3 м/сек к востоку.

Большая часть территории Восточно-Казахстанской области носит степной характер и образована горными системами Алтая и Саур-Тарбагатая. Почти все правобережье Иртыша и части левобережья заняты горной системой Алтая. На юге и юго-западе простирается обширная территория Семипалатинского Прииртышья (172,7 тыс. км²), характеризующаяся мелкогорно-мелкосопочно-увалисто холмистой равниной.

На приподнятых равнинах господствуют полынно-биюргуновые, тырсово-полынные, полынно-типчаковое-кокпековые формации. Иртышская депрессия характеризуется разнотравно-злаковыми лугами и лесными зарослями прирусловой поймы Иртыша, типчаковыми и ковыльно-типчаковыми группировками на древних аккумулятивных равнинах правобережья.

Согласно схеме лесорастительного районирования Казахстана (Чупахин, 1970) и данным сектора географии АН Республики Казахстан. территория филиала расположена в степной зоне, представленной подзоной сухих полынно-типчаковых степей на темно-каштановых почвах.

Территория филиала входит в Иртышско-Обскую провинцию сосновых и березовых остепненных лесов и относится к Семипалатинско-Сростинскому боровому подрайону лесо-растительного района - Ленточные боры Прииртышья. Иртышское лесничество относится к провинции - Иртышской пойменных лесов, лесорастительному району - Семипалатинскому тополевых и ветловых лесов с участием тополя лавролистного.

В геоморфологическом отношении территория филиала относится к Прииртышской впадине, которая представляет собой слабо волнистую песчано-супесчаную равнину. Особенность почвенного и растительного покрова тесно связана с рельефом местности. Большинство территории занято ленточными борами на дерново-боровых почвах и песках. В понижениях рельефа встречаются береза, осина, образующие смешанные древостой.

В равнинной части превалируют песчано-ковыльно-типчаковые растительные группировки на темнокаштановых малогумусных почвах. В слабо выраженных депрессиях рельефа распространены различные лугово-растительные группировки. Преобладают типчак, ковыль; подмаренник, костер- пырей, из кустарников - таволга и карагана. В депрессиях рельефа с близкими грунтовыми водами встречаются разнотравно-злаковые дута.

Район тополевых и ветловых лесов (Иртышское лесничество располагается в пойме р. Ертис.

Прирусловая часть сложена грубым, слоистым аллювием и отличается извилисто-волнистым рельефом (прирусловые валы и ложбины, песчаные отмели и др.).

Центральная часть характеризуется тяжелым составом слагающих пород и значительной расчлененностью рельефа вследствие наличия большого количества стариц и озер. На пониженных элементах мезорельефа встречаются заболоченные луга. Кроме древесной (тополь, ветла) и кустарниковой (тальник, жимолость татарская, шиповник и др.) растительности в пойме произрастают злаки и высокое разнотравье (ежа. костер, вейник, канареечник, чина, вероника и др.). на заболоченных лугах - осока, ситник, тростник.

В целом лесорастительные условия района расположения филиала жесткие. Летом часты суховеи, которые нарушают водный баланс растений. Зимние ветры сдувают снег с открытых мест, в результате чего почва промерзает на большую глубину, что губительно сказывается на состоянии корневой системы. Грозовые явления в летнее время, особенно после длительной засухи, приводят к возникновению лесных пожаров. Суровый климат обуславливает неблагоприятные лесорастительные условия и делает этот район трудным в вопросе облесения.

Роль лесов в охране окружающей среды труднопереоценить. Различают по меньшей мере пять видов пользования лесом:

1} получение древесины:

2) получение других продуктов жизни леса;

3)добыча зверей, птиц:

4)использование лесов как мест для отдыха человека;

5) использование санитарно-гигиенических, почвозащитных, водоохранных и других защитных функций леса.

Санитарно-гигиеническая роль леса проявляется еще и в поглощении им пыли, шума, снижения скорости ветра, смягчения климата, успокоения нервной системы.

Фитонцидные свойства деревьев способны уничтожать многие болезнетворные микробы. Недаром курорты, санатории, профилактории, школьные лагеря располагаются вблизи лесных массивов.

Примыкая к г. Семипалатинску сосновые леса украшая ландшафт, в то же время выполняют все вышеперечисленные защитные функции.

Особенно следует подчеркнуть, что в условиях г. Семипалатинска с наличием ветров лесные массивы, закрепляя пески, предотвращают заносы песком строений, дорог и пр.

Лиственные леса в пойме р. Ертис. кроме водорегулирующей функции, способствуют повышению урожайности сельскохозяйственных культур, сенокосов, пастбищ. В пойме Ертис и по границе гослесдачи расположены десятки крестьянских хозяйств, школьные лагеря, зоны отдыха, профилактории.

Немаловажную роль играет использование древесины для нужд населения. В среднем за ревизионный период ежегодно в филиале заготавливалось 15-20 тыс. \г' древесины.

При катастрофическом сокращении площадей ленточных боров за ревизионный период основной задачей, стоящей перед лесным резерватом, является сохранение и приумножение этих крайне своеобразных лесов Прииртышья.

3.2 Хозяйственно-экономическая характеристика филиала

В соответствии с Законом Республики Казахстан от 15 июля 1997 года № 162-1 «Об особо охраняемых природных территориях» в целях сохранения и восстановления уникальных ленточных боров Прииртышья Постановлением Правительства Республики Казахстан от 22 января 2003 года № 73 бывшие Бегеневское. Бородулихинское, Букебаевское, Долон-ское, Жанасемейское. Жарминское, Канонерское. Морозовское, Новошульбинское и Семипалатинское государственные учреждения по охране лесов и животного мира Комитета лесного и охотничьего хозяйства реорганизованы (путем их слияния) в государственное учреждение «Государственный лесной природный резерват «Семей орманы». Семипалатинское государственное учреждение по охране лесов и животного мира целиком вошло в состав Государственного лесного природного резервата «Семей орманы» в качестве филиала с сохранением всех 5-ти лесничеств.

В 2004 году приказом Комитета лесного и охотничьего хозяйства Министерства сельского хозяйства Республики Казахстан от 15.06.04 № 122 из Жанасемейского филиала передано в состав Семипалатинского филиала Иртышское лесничество. В настоящее время Семипалатинский филиал состоит из 6-ти лесничеств (таблица 1).

Таблица 1. Административная структура филиала