CC BY
46
ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО
ИЗМЕНЕНИЕ ЛЕСОРАСТИТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ ПРИ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ ЛЕСОЗАГОТОВКАХ
А.Ю. ТИМОХИН, асс. каф. технологии и оборудования лесопромышленного производства МГУЛ
В процессе лесозаготовок при различном сочетании технологических и переместительных операций работающих лесосечных машин и оборудования, а также при перемещении лесоматериалов происходит повреждение леса. Механические повреждения наиболее значимы при проведении рубок. Даже идеально спланированные и проведенные с выполнением всех лесоводственных требований рубки приводят к нарушению сложившегося равновесия леса и прилегающего пространства. Любое отступление от лесоводственных требований при проектировании рубок или некорректная, технически и технологически несовершенная реализация усугубляют негативные последствия, увеличивая степень повреждений.
Основным управляемым фактором, определяющим риски ущерба в результате рубок, являются параметры технологических процессов. Разработка новых технологий рубок и создание систем машин для их реализации не может осуществляться только с учетом технической и технологической эффективности. Необходимость комплексного подхода вызвана все возрастающим значением экологических и социальных функций леса на фоне возрастающей степени машинизации работ. При этом не всегда, или только частично, учитывается негативное воздействие лесосечных работ на лесную среду [1].
При сравнении технологических процессов и их оценке следует учитывать меру опасности повреждения элементов леса, в результате которой неизбежен ущерб, связанный со снижением эффективности выполнения лесом всех функций. Место выполнения технологических операций, а значит и вид перемещаемых лесоматериалов в процессе формирования трелевочных пакетов и при трелевке наряду с другими характеристиками технологических процессов оказывает влияние на вероятность и степень повреждения элементов леса (таблица).
Таблица
Технологический процесс лесосечных работ
Выво- зимые лесома- териалы Номер Место выполнения операции
пасека волок верхний склад
1 В-С, П, Т, Ш-Пг
2 В- П, Т, С, Ш-Пг
3 С, В- П, Т, Ш-Пг
Деревья 4 В-С, П- Т, Ш-Пг
5 В, С, П-Т, Ш-Пг
6 В, П, - Т, Ш-Пг
7 С, В, Пг Т Ш-Пг
8 В-С, П, Т- О, С-Ш
9 В- П, Т- С, О, Ш-Пг
10 В- П, Т, С-О, Ш-Пг
Хлысты 11 СО 1 0 1 П, Т, С, Ш-Пг
12 В- П-О-Т, Ш-Пг
13 В, С, П-Т, Ш-О-Пг
14 В, П - С, О, П-Т, Ш-Пг
15 В-С, П, Т- О, Р-С, - Ш-Пг
16 В- О, р С, П-С, Т, С, Ш-Пг
Сорти- 17 В, О, Р С, П- С, Т С, Ш-Пг
менты 18 В, П- О, р П-С, Т, С, Ш-Пг
19 В, П- Т- О, Р-С, Ш, Пг
20 В, О, р С, П-Т, С, Ш-Пг
Примечание: В - валка, П - пакетирование, Т - трелевка, О - очистка деревьев от сучьев, С - сортировка, Р - раскряжевка, Ш - штабелевка, Пг - погрузка. Операции, выполняемые одной машиной, перечисляются через запятую, а операции, выполняемые различными машинами, - через дефис.
В основном в процессе рубок повреждаются деревья, оставляемые на доращивание при несплошных рубках, подрост предварительной генерации и почва вместе с напочвенным покровом. Повреждения происходят главным образом при валке и перемещении деревьев или их частей на волок при сборе пачки и дальнейшей трелевке. При валке повреждаются кроны и стволы деревьев, оставляемых на доращивание, в результате соударения с вырубаемыми деревьями. При трелевке повреждаются стволы и корневые системы деревьев, причем эти повреждения возникают в результате взаимодействия с перемещаемыми лесоматериалами, ЛЗМ и обо-
26
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 4/2008
ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО
рудованием. Корневые системы повреждаются при этом в надземной части. Повреждение, включая обрывы расположенных в почвенных горизонтах корней, возможно в процессе колееобразования.
При машинном способе лесозаготовок существенно изменяется микрорельеф, строение почвы, ее физические и другие свойства. Эти изменения зависят от сезона рубок, способа трелевки и применяемых машин, организации лесосечных работ, механического состава и влажности почвы и пр. При проведении лесозаготовительных работ в бесснежный период эти свойства проявляются еще сильнее. Микрорельеф оказывает существенное влияние на лесовосстановление. В процессе трелевки на лесосеке образуются микропонижения и микровозвышения, изменяются строение и расположение верхних почвенных горизонтов.
Степень воздействия трелевки на изменение свойств почвы зависит от механического состава и влажности, рельефа и ряда других особенностей лесосеки. Под действием трактора волок со временем приобретает корытообразную форму с заметными углублениями в местах прохождения гусениц или колес; по бокам образуются возвышения-валики из сдвинутых органических остатков и минеральной части почвы. При этом резко уменьшается капиллярная и некапиллярная скважность почвы, что, в свою очередь, приводит к ухудшению водного, воздушного и теплового режимов.
В районах с влажным климатом для успешного произрастания леса особенно важно наличие кислорода в почве и хорошая аэрация. С уменьшением общей порозности и некапиллярной скважности аэрация почв ухудшается. Смешанный горизонт на поверхности волока со временем под действием трелевочного трактора перетирается и измельчается и даже при малом количестве осадков расплывается в жидкую грязь. На боковых же частях волока физические свойства почвы благоприятны для развития древесных пород, так как почвенные частицы под воздействием трелевки перераспределены иначе.
В других районах температура приземного слоя воздуха и почвы на волоках не-
сколько иная, чем на участках, не подвергавшихся воздействию трелевки. На трелевочных волоках из-за отсутствия подстилки почва промерзает на большую глубину и медленнее оттаивает. Это способствует возникновению поверхностного стока и, следовательно, снижению водорегулирующей роли леса [2].
На появление и рост древесных пород оказывают влияние также микрорельеф, физические и химические свойства почвы, которые изменяются в процессе трелевки. Наблюдения на пробных площадях показывают, что на участках, где была проведена трелевка, всхожесть древесных пород значительно больше, причем особенно много всходов на пасечных волоках.
При проведении постепенных и выборочных рубок ухудшаются водно-физические свойства почвы и повреждаются корневые системы, вследствие чего прирост деревьев близ волоков уменьшается на 20-30 % и более по сравнению с приростом у деревьев, растущих вдали от волоков; особенно резко снижается прирост, если трелевку проводить в сырую погоду.
Успешное восстановление вырубок древесными породами и сохранение водоохранно-защитных функций леса могут быть обеспечены при соблюдении лесоводствен-ных требований на лесозаготовках.
Из вышеизложенного следует, что одни и те же факторы оказывают влияние на механические повреждения элементов леса, следствием которых является ущерб. Причем влияние отдельных факторов и групп факторов на степень повреждения следует рассматривать только в рамках сложной системы, включающей природопроизводственные процессы лесовыращивания и лесосечных работ.
Библиографический список
1. Герц, Э.Ф. Теоретическое обоснование технологий рубок с сохранением лесной среды (на примере Уральского региона): автореф. дисс. ... д-р техн. наук / Э.Ф. Герц. - Екатеринбург, 2004. - 45 с.
2. Побединский, А.В. Рубки главного пользования / А.В. Побединский. - М.: Лесная пром-сть, 1980. - 192 с.
3. Шелгунов, Ю.В. Технология и оборудование
лесопромышленных предприятий: Учебник /
Ю.В. Шелгунов, Г.М. Кутуков, Н.И. Лебедев. - М.: МГУЛ, 2001. - 589 с.
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 4/2008
27
