Рубками ухода, или рубками промежуточного пользования, называют периодическую вырубку в насаждении части деревьев и кустарников, оставление которых в дальнейшем хозяйственно нецелесообразно, так как они ограничивают рост других нужных деревьев. Рубки ухода дают возможность хозяйственно использовать вырубаемую древесину до се превращения в сухостой.
Различают три категории рубок ухода: прочистки, прореживания и проходные рубки. Согласно «Наставлению по рубкам ухода в равнинных лесах Союза ССР» прочистками называют рубки ухода по всем породам, проводимые в насаждениях до возраста 20 лет: прореживанием — рубки ухода, проводимые по хвойным и твердолиственным породам семенного происхождения в возрасте от 20 до 40 лет, а по мягколиственным — от 20 до 30 лет. Проходными рубками называют рубки ухода, проводимые по хвойным и твердолиственным породам семенного происхождения в возрасте от 40 до 80 лет, а по мягколиственным — от 30 до 40 лет. Кроме того, проводят осветление отдельных групп молодняка, пока не достигнута общая сомкнутость, а после достижения сомкнутости проводят прочистки.
Осветление и прочистки проводят через 3—5-летние промежутки, прореживание через 5—10 лет, проходные рубки через 10—15 лет. Рубки ухода обычно прекращают за 10—20 лет до главной рубки.
В зависимости от интенсивности изреживания различают четыре степени: слабую, с выборкой не более 15% от первоначального запаса; умеренную при выборке от 16 до 25%; сильную от 26 до 35% и очень сильную при выборке более 35% от первоначального запаса.
Изреживанне древостоя в результате проведения рубок ухода обусловливает более полное проникновение через кроны деревьев солнечных лучей и атмосферных осадков. Это в свою очередь должно оказывать влияние на развитие травяно-мохового покрова, температуру и влажность почвы, а следовательно, ее лесорастительные свойства. Г. Ф. Морозов полагал, что «рубки ухода могут влиять на деятельность почвы, на разрыхление кислой подстилки, на увеличение доступа света, тепла и влаги. Косвенно рубки ухода влияют на обеспечение естественного возобновления лучшим развитием крон и созданием мягкого гумуса». В. В. Туман также считал, что под «влиянием рубок ухода происходит улучшение почвенных условий. Лучи солнца достигают подстилки и создают другие процессы в смысле разложения материала, попадающего на почву». О положительном влиянии на лесорастительные свойства почвы рубок ухода писали и многие другие лесоводы, но суждения о возможном влиянии рубок ухода на лесорастительные свойства почвы не были основаны на материалах непосредственных исследований свойств почв. Поэтому величина изменений, вызываемая рубками ухода, в лесной подстилке и почве оставалась неизвестной, а следовательно, невозможно было судить и о влиянии этих изменений на получаемый лесорастительный эффект. Это побудило организовать систематические исследования по изучению влияния рубок ухода на лесорастительные свойства почвы.
Первое влияние, которое оказывают рубки ухода, это увеличение проникновения солнечных лучей под полог леса. Согласно исследованиям Л. А. Иванова, П. С. Коссовича, А. В. Савиной и других, после проведения рубок ухода интенсивность освещения возрастает от 3 до 5 раз. Увеличение инсоляции в свою очередь оказывает влияние на тепловой режим почвы.
Исследования Гансена показали, что в результате проведения рубок ухода происходит повышение температуры почвы в слое глубиной до 60 см. При более интенсивных рубках ухода наблюдается и более значительное повышение температуры почвы. Адамс нашел, что рубки ухода вызвали повышение температуры почвы лишь в пределах верхних 15 см. Эти различия в глубине прогревания могут быть обусловлены как характером подстилко-мохового покрова, так и свойствами самой почвы (механическим составом, влажностью и т. д.).
По сообщению Гансена, на секции опыта с наиболее сильными рубками ухода весеннее оттаивание почвы произошло на 10 дней раньше, чем на секции без рубок. Дальнейшее повышение температуры почвы шло быстрее на секциях с интенсивными рубками ухода. Однако к концу вегетационного периода температура почвы на всех секциях сблизилась.
Вызываемое рубками ухода повышение температуры почвы должно в свою очередь влиять на температуру приземных слоев воздуха, испарение почвой влаги, протекающие в почве микробиологические процессы, развитие растительности и т. д.
Исходя из данных Энглера о том, что рост корней древесных пород начинается при температуре почвы +5° и что основная масса корней расположена о пределах верхних 30 см, Гансен пришел к выводу, что вегетационный период на секции с умеренными рубками ухода начинался на 9 дней раньше, а с сильными — на 15 дней раньше, чем на секции без рубок ухода. Таким образом, рубки ухода увеличивают продолжительность вегетационного периода.
Далее Гансеном было показано, что рубки ухода сопровождаются повышением температуры не только почвы, но и приземных слоев воздуха. Наиболее высокую температуру воздуха у поверхности почвы он наблюдал на секции с наиболее сильными рубками, меньшую — на секции с умеренными рубками и наиболее низкую — на контрольной секции (без рубок ухода).
Изреживание древостоя должно приводить к большему проникновению атмосферных осадкой через кроны древесного полога. Согласно наблюдениям Гансена, интенсивные рубки ухода повысили проникновение осадков через кроны на 7,2% по сравнению с контрольной секцией.
Более высокая температура приземных слоев воздуха обусловливает большую его влагоемкость, что выражается в снижении относительной влажности приземных слоев воздуха. Наблюдения Гансена подтвердили, что рубки ухода приводят к снижению относительной влажности воздуха, особенно заметное при более сильных рубках. Снижение относительной влажности воздуха имело место не только у поверхности почвы, но и в кронах. Относительная влажность воздуха у поверхности почвы была выше, чем в кронах.
Кривая динамики испарения влаги почвой представляет зеркальное отражение кривой динамики относительной влажности воздуха. Максимумы кривой испарения соответствуют точкам наименьшей относительной влажности. Гансен наблюдал значительно большее испарение на секции с интенсивными рубками.
Таким образом, рубки ухода оказывают двойственное влияние на режим влажности почвы: увеличивают количество атмосферных осадков, достигающих поверхности почвы, и повышают расход влаги путем испарения. Кроме того, имеет значение расход влаги при транспирации древесной растительностью и травяно-моховым покровом. Проведенные Гансеном в течение двух лет (1933 и 1934 гг.) наблюдения за влажностью почвы не выявили отчетливого влияния рубок ухода. В 1933 г. влажность почвы на секции с интенсивными рубками ухода была выше, чем на секции без рубок ухода, а в 1934 г. наоборот. Вопрос этот требует дальнейшего изучения.
Увеличение притока световых лучей к поверхности почвы под влиянием рубок ухода должно способствовать развитию под пологом леса травяно-мохового покрова. Исследования Гансена действительно показали значительное увеличение через 10 лет общего веса растений напочвенного покрова под влиянием рубок ухода:
| Вес растений напочвенного покрова в г с учетной площади | |
| Контроль (без рубок) | 51 |
| Умеренные рубки | 181 |
| Сильные рубки | 146 |
Разные исследователи высказывали предположение, что под влиянием рубок ухода грубый перегной должен переходить в мягкий. В исследованных Гансеном сосняках имелся грубый перегной, богатый грибным мицелием, который по классификации Рамеля и Гайберга относится к волокнистому грубому перегною. Изменения, вызванные рубками ухода, были настолько незначительны, что не могли служить основанием для перенесения его в другую классификационную группу.
Существенный интерес представляют проведенные Гансеном определения общего азота в хвое и лесной подстилке.
Азот в % на высушенную при 100° навеску
Гансен исходил из предположения, что рубки ухода должны были улучшить условия азотного питания сосны. Произведенные анализы показали довольно низкое содержание азота в хвое сосны, собранной на секциях с рубками ухода, а самое низкое — на секциях с интенсивными рубками. Подобный результат был для Гансена неожиданным. Предпринятые повторные анализы дали тот же порядок чисел. Более низкое содержание азота в хвое сосны на секции с интенсивными рубками прослеживается и в анализах лесной подстилки. Создавалось впечатление, что рубки ухода ухудшают условия азотного питания сосны. В дальнейшем будет показано, что описываемому явлению можно дать совершенно иное объяснение. Этот вопрос будет рассмотрен при изложении исследований в осинниках и дубняках.
Изменений в величине pH почвы, содержании в лесной подстилке золы и окиси кальция Гансен не обнаружил. Он приходит к выводу, что на легких песчаных почвах рубки ухода могут лишь в очень небольшой степени изменять физические свойства почвы, на суглинистых и глинистых почвах можно ожидать даже сильные изменения физических свойств под влиянием рубок ухода. Н. П. Ремезов высказал предположение, что наблюдаемое в хвойных лесах увеличение площади и массы травяного покрова под влиянием рубок ухода должно обусловливать усиление дернового почвообразовательного процесса и соответственное ослабление подзолообразовательного.
Поскольку проведенные исследования лишь в очень небольшой степени осветили влияние рубок ухода на лесорастительные свойства почвы, то под руководством Н. П. Ремезова в течение 20 лет (1939—1960 гг.) были проведены работы по дальнейшему изучению влияния рубок ухода на лесорастительные свойства почв.