Прогресс в создании высокопроизводительных искусственных насаждений возможен только на фундаментальной основе учета длительного лесоводственно-лесокультурного опыта в сочетании с четким осознанием методологических основ проектирования.
Составлением проектов лесных культур ежегодно занимаются тысячи лесничих. От их умения правильно ориентироваться в политике искусственного лесовосстановления, предвидеть будущность создаваемых ими рукотворных лесов зависит ценность государственного лесного фонда грядущего столетия. Таким образом, настоящий лесокультурник должен быть воплощением основных знаний лесоводов-предшественников и использовать прогрессивные технологии лесовосстановительных работ, являющиеся научно обоснованными результатами современного развития науки и техники.
Главным принципом лесовосстановления должно стать выращивание целевых насаждений. Основами лесного законодательства Союза ССР и союзных республик определены основные функции леса, в соответствии с которыми надо с самого начала предусматривать породный состав, структуру, размещение и др., отвечающие целевому его назначению.
Искусственное лесовосстановление осуществляется путем создания систем лесных культур исходя из потенциальных лесорастительных условий и времени их производства. Существуют системы закрытых и открытых культур. Первая из них (подпологовые культуры) предназначена для замены поступающих в ближайшие годы в рубку спелых древостоев или для создания более сложных по форме и смешанных по составу насаждений, вторая (основная в искусственном лесовыращивании) — для закладки культур как на лесных, но не покрытых лесом землях (вырубки, гари, редины, прогалины и пр.), так и на нелесных (земли, вышедшие из-под сельскохозяйственного пользования, отвалы карьеров горнодобывающей промышленности и пр.).
Относительно наличия подроста хозяйственно ценных пород и равномерности размещения культивируемых лесные культуры подразделяются на сплошные (с относительно равномерным размещением культивируемых пород, обеспечивающим в итоге их преобладающее участие в составе насаждения) и частичные (размещенные в местах, лишенных подроста хозяйственно ценной породы, для увеличения полноты или улучшения породного состава будущего насаждения в сочетании с имеющимся подростом). Последние закладывают в дополнение к имеющимся куртинам подроста хозяйственно ценных древесных пород. Согласно рекомендациям МЛХ РСФСР, на 1 га при частичных культурах высаживают не менее 25 % (1 тыс. шт. посадочного материала) установленной нормы густоты с таким расчетом, чтобы общее число растений главной породи на 1 га было не меньше предусмотренного для конкретной зоны. Уменьшение числа лесопосадочных мест происходит не за счет увеличения шага посадки и междурядий, а за счет того, что посадка осуществляется бессистемными вкраплениями там, где нет естественно возобновляющейся главной породы. Частичные культуры надо закладывать саженцами.
Сплошные и частичные культуры ни в коей мере не должны отождествляться со сплошной и частичной обработкой почвы. Например, сплошные могут быть заложены как со сплошной, так и с частичной обработкой почвы. В последнем случае они формируются из совокупности культивируемых растений, выращиваемых на лесокультурных посевных или посадочных местах, равномерно размещенных по площади. Примерами могут быть многочисленные тюрмеровские посадки в Порецком лесничестве. Аналогично следует считать сплошными и культуры дуба, заложенные коридорным способом (по А. П. Молчанову) или же густой культурой местами (по В. Д. Огиевскому). К возрасту приспевания они должны представлять собой сплошные сомкнутые насаждения с господством дуба в качестве главной породы. Частичные культуры в отличие от сплошных всегда закладываются с частичной обработкой почвы, причем минерализации (локальной) подвергается лишь та часть участка, где вводится отсутствующая в должном количестве хозяйственно ценная порода.
Ценный опыт лесокультурного дела в стране и, в частности, в РСФСР свидетельствует о необходимости строгого соблюдения методологических основ. Отклонения или нечеткое выполнение мероприятий на отдельных этапах приводит к нарушению системы, направленной на создание целевого насаждения с необходимой качественной характеристикой. Основные этапы следующие: моделирование (проектирование) типа культур, их производство (закладка), формирование искусственного насаждения.
Схема методологической основы лесокультурного дела
Тип лесных культур составляет фундамент методологии лесокультурного дела и является проектируемой моделью наиболее перспективного, биологически сбалансированного культурдендроценоза для определенных почвенно-климатических условий. Входом для разработки типа их являются лесорастительная зона и тип лесорастительных условий; выбор не зависит от категории лесокультурной площади, ибо последняя представляет собой указатель степени трудоемкости технологических приемов для создания (закладки) культур. Потому-то к числу ошибочных воззрений следует отнести зачисление технологии в содержании типа.
Культуры одного и того же типа могут быть созданы по совершенно различным технологиям, значит тип их — это главным образом экологическое зеркало будущего насаждения. Ставить последнее в зависимость от технических приемов его воплощения равносильно отнесению лесокультурных объектов к неживой природе. Применение конкретных приемов должно диктоваться биологией древесных пород и спецификой экологической среды их выращивания.
На этапе производства (закладки) культур начинается воплощение в жизнь запроектированного типа их. Закладка осуществляется посевом либо посадкой. Основные усилия должны быть направлены на строгое соблюдение соответствия технологических аспектов экологическим свойствам главных пород.
Выращивание и собственно формирование искусственного насаждения является завершающим методологическим этапом. Базируется он на фундаментальной основе воплощенного в натуре типа культур и на выращивании их до фазы смыкания. Формирование искусственного насаждения начинается с фазы чащи и осуществляется лесоводственными приемами, направленными на увеличение экологической емкости лесокультурных участков и достижении ими необходимого целевого назначения.
Весь лесокультурный процесс следует рассматривать как единое целое совокупности лесокультурных этапов и циклов вплоть до рубки главного пользования. Только при таком подходе возможно целенаправленное достижение объективного итогового результата, отвечающего целевому заданию на выращивание культур и дающего окончательную оценку того или иного типа их, а также позволяющего выявить те или иные ошибки, допущенные при выращивании.
В проект лесных культур, составляемый лесничим, входит и технология осуществления лесокультурного процесса, включающая в себя обработку почвы, посадку, агротехнические уходы и пр. Непременное условие — соблюдение совместимости технологии с экологическими условиями выращивания главной породы. Это достигается подбором систем технологических операций с соответствующей лесохозяйственной техникой, удовлетворяющей необходимым агротехническим условиям. Под последними следует понимать требования к механической обработке почвы, технике посадки, уходу за почвой и пр., способствующие лучшей приживаемости и росту растений на лесокультурной площади.
В соответствии с условиями увлажнения подбирают машины и механизмы для создания определенного типа посадочного места: микроповышения; нулевого (выровненный агрофон); микропонижения.
Способы и кратность агротехнических уходов проектируются в зависимости от механического состава почвы и ожидаемого развития травянистых растений (учет наличия корневищных сорняков и злаковых растений). Определенное представление о развитии напочвенного покрова на категориях лесокультурных площадей «б» и «в» может дать знание того, какого типа формируются вырубки.
Значительную помощь работникам лесничеств в проектировании культур могут оказать разработанные «Союзгипролесхозом» в 1967 г. по заказу МЛХ РСФСР расчетно-технологические карты (РТК) по искусственному восстановлению леса и лесовозобновлению (на землях лесов государственного значения в равнинных условиях европейской части СССР); в настоящее время действуют РТК, разработанные в 1984 г. с учетом производственного опыта, имеющихся инструкций, наставлений, проектных материалов института, рекомендаций научно-исследовательских организаций и литературных источников. Составлены они по природным зонам и типам лесорастительных условий.
В РТК приведены: технология работ в последовательном порядке производственных операций; выпускаемые серийно отечественной промышленностью машины и орудия; потребность в трудовых затратах (чел.-ч), машинном времени (маш.-ч) и материалах, требующихся для выполнения работ; стоимость работ в прямых затратах на единицу работ (1 га, 1 км и т. п.). После каждой операции дана ссылка на нормативные материалы, по которым проведены расчеты. Ко всем РТК приложена выборка затрат по маркам машин и орудий, человеко-часов, материалов, дана общая стоимость работ.
Технология лесовосстановительных работ увязывается с проектируемым типом лесных культур, агротехническими требованиями, рельефом местности, почвенными условиями и состоянием вырубок. Поэтому РТК содержат: породный состав и примерные схемы закладки культур методом посева или посадки по принятой технологии; почвы; характеристику вырубок (давность, наличие порубочных остатков, количество пней), а для зон хвойных и смешанных лесов — и их типы по предложенной И. С. Мелеховым классификации исходя из преобладания тех или иных представителей напочвенного покрова.
Важное место в схемах лесных культур отводится смешанным по составу как наиболее устойчивым против вредителей и болезней, максимально продуктивным в связи с лучшим использованием света, тепла, влаги и питательных веществ почвы. К таким насаждениям относятся: сосново-еловые в свежих и влажных сложных суборях (кисличниковые, кустарниковые и иные сложные типы); лиственничные с сопутствующими лиственными породами; сосновые с березой на Сюровых участках (где исключена возможность заселения березы) и т. д. В большинстве случаев смешение предусмотрено чистыми рядами, причем приведенные в РТК схемы смешения древесных пород являются ориентировочными, должны уточняться и дополняться в зависимости от конкретных лесорастительных условий, целевого назначения насаждений и местного опыта их создания.
Расчет стоимости посадочного материала выполнен в основном по одной из главных пород; закладка культур в большинстве РТК включена в комплекс работ.
Отдельные карты составлены: на корчевку пней с засыпкой подкорневых ям; расчистку площадей с зарослями кустарника и мелколесья; перетряхивание пней в валах; удаление надземной их части фрезерованием; очистку лесосек от порубочных остатков; внесение минеральных удобрений при обработке почвы и в культуры (разбрасыванием и в ямы); дополнение последних; авиационный уход за молодняками; огораживание посадок; карты на сплошную обработку почвы содержат весь цикл приемов.
В большинстве карт представлено несколько вариантов технологии, предусматривающих использование различных машин и орудий; по каждому из них даны выборки затрат человеко-часов, машино-часов и материалов, стоимости работ. В тех, что включают операции по обработке почвы и уходу за культурами, затраты определены для трех категорий почв по трудности обработки: легкие (песчаные и супесчаные), средние (легкие и средние суглинки) и тяжелые (тяжелые суглинки).
Уже на этапе проектирования должны быть выявлены основные направления управления динамикой экологических условий выращивания культур. В числе главных надо назвать агротехнические и лесоводственные уходы. Цель последних — формирование оптимальной структуры искусственных насаждений. Так, при выращивании на вырубках культур хвойных пород к 10-летнему возрасту доля участия естественного возобновления мягколиственных не должна превышать 30 %. Однако при частичной обработке почвы они интенсивно зарастают порослью лиственных. В этих условиях, чтобы предотвратить заглушение хвойных пород лиственными, нужны своевременные осветления для удаления главным образом осины и березы. В еловых культурах, произрастающих в сложных суборях и раменях, проводить их надо по достижении возраста 3 и 7 лет, в сосновых в простых суборях — 4 и 9 лет после посадки.