Лесоустройство: виды пользования лесом и древисиной — Способы определения расчетной лесосеки
Способы определения расчетной лесосеки
За историю развития лесоустройства разработано много способов определения расчетной лесосеки от элементарно простых до более сложных. Уже первые методы расчета пользования лесом вытекали из того исходного логического положения, что для непрерыв-|ного пользования лесом надо леса расчетного объекта поделить на столько частей, сколько лет в обороте рубки. Отсюда возникло понятие лесосеки по обороту рубки, которая ранее в истории лесоустройства чаще фигурировала под названием нормальной. Позже она же имела название лесосеки равномерного пользования.
Формула лесосеки по обороту рубки имеет следующий вид:
по площади lОб = а/и,
по массе М0б = 10б т,
где l/об — среднегодовая площадь, га, лесосеки по обороту рубки; М0б — ежегодный объем, м3, лесосеки по обороту рубки; т — средний запас, м3, спелых насаждений на 1 га; о—лесопокрытая площадь, га; и — оборот рубки, лет.
При пользовании древесиной в размере лесосеки по обороту рубки на протяжении последнего установится равномерное распределение площади насаждений по классам возраста. Однако продолжительное использование этой лесосеки возможно только при относительно равномерном распределении площади насаждений по классам возраста.
Так как действительное возрастное распределение насаждений чаще имеет в определенные периоды те или иные отклонения от равномерного, то применение лесосеки по обороту рубки имеет ограничения. Тем не менее лесосека по обороту рубки во всех случаях сохраняет роль того объективного измерителя, с которым сравнивают остальные виды расчетных лесосек для оценки их отклонений от той средней нормы максимального, но неистощительного лесопользования, которая в конечном итоге сложится в среднем за оборот рубки, как за самый длительный расчетный период. Именно эта ориентирующая роль лесосеки по обороту рубки, как средней нормали всего режима , лесопользования сохраняла ее практическую значимость на протяжении всей истории лесоустройства. Эта лесосека под упомянутыми выше разными названиями входила во все лесоустроительные инструкции нашей страны.
В связи с неравномерным возрастным распределением насаждений в истории лесоустройства были предложены различные виды расчетных лесосек. Одна из них — лесосека по спелости ( l сп) рассчитана на использование площади спелых и более высокого возраста насаждений (а сп) в течение числа лет, заключенного в классе возраста (К):
l сп = а сп/ К, (2) М сп = l сп т
Поскольку перспектива этой расчетной лесосеки ограничена продолжительностью одного класса возраста (10 или 20 лет), то по одной этой лесосеке трудно судить, какая же ситуация с лесопользованием сложится в дальнейшем. При избытке спелых и недостатке приспевающих насаждений эта лесосека может вызвать крайнюю неравномерность в отпуске леса и резкий спад его в последующем. Наоборот, в случае недостатка спелых насаждений и избытка приспевающих вначале будет снижен отпуск леса, а затем повышен. Неравномерность отпуска леса в обоих случаях приведет к неритмичности работ всех производств, базирующихся в данном пункте на местном сырье, отразится на их экономике, а также на потребителях, вызвав аналогичные последствия.
Чтобы избежать отмеченной нежелательной аритмии производств, для обоих названных случаев рекомендуется применять лесосеку по возрасту lв, которая определяется делением площади спелых а сп и приспевающих насаждений а прна число лет в двух классах возраста:
lв = (а сп + а пр): 2К,
Мв = lвт
При недостатке спелых насаждений применение лесосеки по возрасту строится на таком расчете, что за 10-летний период до очередного лесоустройства половина площади приспевающих (для 20-летнего класса возраста хвойных и твердолиственных пород) может перейти в спелые; таким образом, в рубку будут поступать спелые насаждения.
В многолесных районах с девственными лесами на первых этапах освоения обычно преобладают насаждения высокого возраста, старше возраста спелости при крайнем недостатке не только приспевающих, но и средневозрастных насаждений. Назначение для таких лесов расчетной лесосеки по спелости или даже по возрасту означало бы вырубку спелых насаждений в 20—40 лет с последующим длительным перерывом в лесополь-зовании или резким снижением последнего. В действительности это и наблюдается в районах периодически действующих лесозаготовительных предприятий.
Столкнувшись с этим нежелательным явлением, проектные организации лесной промышленности в 60-х годах решили проектировать предприятия на больший срок деятельности — до 60 лет. В лесоустройстве того времени как ответная реакция возникла вторая возрастная лесосека 1В2, рассчитанная для хвойных лесов на 60 лет. Она определяется делением площади спелых, приспевающих и старшего класса средневоз-растных асрнасаждений на число лет в трех классах возраста:
Lв2 = (асп + апр+ аср): 3К,
Мв2 = lв2 т
Однако и эта расчетная лесосека для таежных районов с возрастной структурой лесов, в которых преобладают, с одной стороны, спелые насаждения, с другой, молодняки, также не обеспечивает непрерывного и неистощительного лесопользо-вания. Она годится лишь в тех лесах, где, кроме молодняков, значительный удельный вес имеют средневозрастные насаждения обоих классов возраста.
Но вторая возрастная лесосека по своей продолжительности для хвойных лесов приближается к их возрасту количественной спелости, что почти гарантирует непрерывное, неистощи-тельное пользование древесиной по массе, хотя и не по качеству.
Подобное рассуждение дало в свое время основание Н. П. Анучину [4] предложить для многолесных районов смешанную лесосеку по двум оборотам рубок: для одной части лесов, в которой можно выделить равномерное распределение площади насаждений по классам возраста, оборот рубки устанавливался с учетом технической спелости, для другой, получающейся за вычетом первой и характеризующейся избытком спелых и более высокого возраста насаждений (перестойных), оборот рубки равнялся количественной спелости.
Нетрудно видеть, что все вышеприведенные лесосеки имеют общий характер структуры формулы и отличаются разной продолжительностью расчетного периода. Вместе с тем ни одна из них не является универсальной. Диапазон применения каждой из них ограничен определенной структурой распределения насаждений по классам возраста.
Стремление все же найти универсальную формулу определения максимального размера неистощительного лесопользова-ния, обеспеченного спелыми насаждениями на протяжении всего оборота рубки, привело Н. П. Анучина [4] к разработке интегрального метода, в основе которого использована формула Симпсона. Каждому обороту рубки, кратному 10, в этом методе предлагаются коэффициенты, соответствующие порядковому номеру каждого класса возраста. Рассмотрим формулу для 100-летнего оборота рубки, которая комбинирует лесосеки по обороту рубки и возрастные, стремясь дать обобщенное выражение всего возрастного ряда насаждений:
l1оо = 0,01 (0,2аI+ 0,6а II + аIII+1,4аIV + 1,8аV),
где аI, ц, ш, iv, v ~ площади насаждений пронумерованных классов возраста.
При неравномерном распределении насаждений по классам возраста принимаемый размер расчетной лесосеки всегда ограничивает та группа возраста насаждений, которая в сравнении с другими занимает наименьшую площадь. Эта возрастная группа насаждений выступает в виде ограничения. Преодолению этого ограничения, но только до известного предела содействует заимствование половины площади насаждений того класса возраста, который следует за данной группой насаждений, находящихся в минимуме.
Выше были рассмотрены те виды расчетных лесосек, которые методически начинают определяться по площади, а обоснование их связано со структурой распределения площади на-^ саждений по класса^ возраста. Эта группа расчетных лесосек преимущественно связана со сплошнолесосечным хозяйством.
Есть и другая группа расчетных лесосек, определение которых начинается с объема и уже только через него переводится на площадь. К числу их относится, например, лесосека по среднему приросту. Она определяется как сумма средних приростов насаждений всех классов возраста -той или иной хозяйственной секции 6
МZ = Z1+ Z2+ Z3 + • • • + Zп,
где МZ— лесосека по среднему приросту, м3/год; Z1,Z2Z3…..Zп — средний прирост насаждений соответствующего класса возраста.
Среднее изменение запаса определяют делением запаса насаждений каждого класса возраста на средний возраст их (середину класса возраста). Поскольку реализация этой лесосеки возможна только через рубку спелых насаждений, то, используя средний запас последних, можно установить площадь лесосеки Lz= МZ/т.
Лесосека по среднему приросту строится из предположения, основанного на зависимости прироста, запаса и размера лесо-пользования по схеме нормального леса. При равномерном распределении насаждений по классам возраста в пределах оборота рубки лесосеки по обороту рубки, спелости, возрасту и по среднему приросту равны.
При неравномерном же возрастном распределении отмеченная зависимость не сохраняется. При избытке спелых насаждений средний прирост будет занижать, а при недостатке спелых и избытке насаждений средневозрастных и приспевающих лесосека, наоборот, будет завышать возможный размер лесо-пользования.
На использовании зависимости прироста и запаса в схеме нормального леса строится лесосека по проценту пользования
Мпр = Vд 200/u%, lпр = Мпр/т,
где Мпр — объем расчетной лесосеки по проценту пользования;lпр — площадь лесосеки, и — оборот рубки.
Данную формулу выводят исходя из того положения, что в нормальном лесу запас насаждений УНравен произведению среднего прироста ZН на половину оборота рубки:
УН =ZН и/2 = иZН / 2.
Поскольку по схеме нормального леса возможный размер лесопользования равен среднему приросту, а последний исходя из формулы ZН = 2Ун/и илиZН =УН200/ и %, то при М = ZНполучаем приведенную выше формулу .
Кроме трех приведенных видов лесосек имеются и другие, в том числе модифицированные, построенные на указанных выше закономерностях строения нормального леса. Эти и подобные им лесосеки играют роль относительных придержек в общем ряду известных расчетных лесосек. Однако следует иметь в виду общий их недостаток. Во-первых, зависимости между размером пользования, приростом и запасом, вытекающие из схемы нормального леса, иные в действительном лесу. Отличия будут тем большими, чем сильнее отклонение фактического распределения насаждений по классам возраста от равномерного. Во-вторых, во всех расчетах при определении запасов и средних приростов нормального леса используют исходные показатели действительного леса. И, в-третьих, в данном случае размер пользования лесом совершенно не связан с организацией самого хозяйства в лесу, в том числе со способами рубок и лесо-восстановления.
В общем ряду расчетных лесосек есть также лесосека/ по состоянию, которую определяют при каждом очередном лесоустройстве в процессе натурного обследования лесов. Ее рассчитывают путем деления запаса и площади насаждений, требующей по своему состоянию срочной вырубки, на устанавливаемый соответствующий период рубки (5 — 10 лет):
Мс = SVс/ а,
Lс = ас/а = Мс /т.
К назначаемым в рубку по своему состоянию относятся насаждения с резко пониженным по тем или иным причинам приростом, утратившие свои полезные защитные функции (для категорий лесов I группы), поврежденные пожаром, вредителями или болезнями и т. п.
Насаждения, назначаемые в рубку по состоянию, распреде- / ляют по очередности и срокам вырубки. Те из них, оставление./’ которых на корню сопряжено с потерей технических качеств древесины или чревато опасностью для окружающих насаждений, например в случае развития очага вредителей, отводятся в рубку в первую очередь на первые же годы ревизионного периода.
Лесосека по состоянию непосредственно не вытекает из требования непрерывного и неистощительного пользования лесом, но способствует его выполнению и является непременной составной частью обосновываемого общего размера главного пользования древесиной. В прошлом неправомерно к числу расчетных лесосек относили и лесосеку по условиямлесоэксплуатации. При этом имелся в виду тот размер отпуска леса, который должен соответствовать производственной мощности действующих или проектируемых лесопромышленных предприятий, хотя последняя может и не соответствовать требованию непрерывного, неистощительного пользования лесом.