Особенности и проблемы лесопользования на примере Апшеронского лесничества

Эксплуатационные повреждения почвенного покрова при подготовке пасечных волоков составляют 150 - 200 куб. м/га, на магистральных волоках 160 - 180 куб. м/га, на пасеках между трелевочными волоками - в пределах 2 -10 куб. м/га. В случае бессистемной трелевки они вырастают в десятки раз.

Последующее развитие эрозионных процессов приводит к выносу мелкозема за десяти летний период в объеме 5 - 650 куб. м/га на организованных лесосеках и до 1000 - 1200 куб. м/га при бессистемной трелевке.

При сплошных рубках повреждение почвенного покрова и развитие эрозионных процессов связаны с размерами выбираемого запаса древостоя. После проведения заключительного приема постепенных рубок суммарные размеры почв сопоставимы со сплошными вырубками.

В связи с механическим разрушением, уплотнением и эрозией изменяются многие свойства почв уменьшается мощность почвенного профиля, ухудшаются водно-физические характеристики, снижается содержание биогенных элементов и, как следствие, продуктивность нового поколения леса. При изменении экологической обстановки на водосборах в результате рубок принципиальным является вопрос о необходимом периоде времени для восстановления исходных характеристик почвенного покрова и стока.

При наземных способах трелевки в оптимизированном варианте повреждается около 205 куб. м/га, в производственных условиях существенные нарушения почвенного покрова составляют 60 - 87% площади вырубок.

При добровольно-выборочных рубках повреждается около 25%, промышленно-выборочных 50% площади лесосек. Объем перемещаемого грунта только при сооружении пасечных и магистральных волоков достигает 800 - 1200 куб. м/га. После окончания лесосечно-транспортных операций на водосборах практически формируется новая, хорошо развития, дренажная сеть, обуславливающая не только изменение стока, иссушение почвы, но и существенное ухудшение их водного режима [Дубовые леса … , 1980, с. 49-102].

Скорость процесса почвообразования в условиях умеренно-теплого климата составляет 0,2 - 1 мм в год. Однако любое увеличение активности эрозионных явлений на склонах приводит в конечном итоге к снижению скорости этого процесса. При 20% повреждении почвенного покрова в оптимизированном варианте разработки сплошных лесосек и эксплуатационных разрушений в объеме 350 куб. м/га среднее уменьшение мощности почв на поврежденных участках составит 175 мм. Для восстановления мощности почвенного слоя, по-видимому, потребуется период времени, приближающийся к одному обороту рубки [Изменение экологической среды … , 1979, с. 249].

3.2 Предельно допустимые воздействия рубок на лесные экосистемы

Многоцелевое неистощительное использование лесов с приоритетной задачей сохранение и повышения их экологического потенциала должно обеспечиваться всеми лесофондодержателями.

Лесистость на водосборах, с учетом способа и продолжительности цикла рубки, сроков примыкания лесосек и периода естественного или искусственного восстановления вырубок, не должна снижаться менее порогового (критического) уровня.

Выполнение основных лесоводственных требований позволяет максимально сохранить в процессе лесозаготовок лесную среду и водоохранно-защитные свойства насаждений в горных условиях.

Рубки ухода и санитарные рубки должны проводиться с использованием имеющихся лесоводных дорог, трелевочных волоков, технологических коридоров, трасс канатных установок (КУ) и погрузочных площадок. Технология лесосечных работ и лесоводственные требования к ней при прореживаниях, проходных и санитарных рубках те же, что и при рубках главного пользования (так как они связаны с трелевкой древесины). Особое внимание при проведении рубок ухода за лесом должно быть уделено трелевке самоходными канатными установками на базе колесных тракторов, как более средосберегающую, следует применять трелевку вспомогательными лебедками и гужтранспортом [Основы лесного законодательства … , 1993, с. 64].

Комплексный подход к одновременному использованию лесосырьевых ресурсов при максимальном сохранении средозащитных свойств насаждений предусматривает применение таких способов и объемов рубок, а также технологий лесосечных работ, которые не влекут за собой значительные изменения в гидрологическом режиме и водном балансе бассейнов речных систем и малых водосборов региона. (таблицы 13, 14).

Таблица 13 - Лесоводственные требования к технологиям лесосечных работ

Таблица 14 - Пределы допускаемых воздействий лесосечных работ на лесную среды при главных рубках

Для снижения эрозионных процессов, ведущих к уменьшению продуцирующих лесных площадей, заилению реки водоемов, ухудшению качества питьевой воды и к другим негативным явлениям, после окончания разработки лесосек проводятся противоэрозионные мероприятия, заключающиеся в выравнивании волоков и устройстве на них зеленых валов высотой 0,5 - 0,6 метров водоотводов.

На тех участках волоков, на которых направление не совпадает с основным склоном, водоотводы делаются поочередно в разные стороны. Сооружения земляных валов без водоотводов не допускается.

Целью лесовосстановления в лесах, выполняющих водоохранно-защитные функции в горных частях территории, является создание насаждений хозяйственно-ценными породами в возможно короткие сроки, быстрейшее смыкание полога и восстановление защитных свойств древостоев.

Способ лесовосстановления назначается в зависимости от типов и групп типов леса, лесорастительных условий, крутизны и экспозиции склонов, устойчивости почвы против эрозии, биологических особенностей культивируемых пород, наличия и состояния, а также размещения подроста до и после рубки.

Соблюдение нормативов предельно допустимых лесохозяйственных воздействий на водосборы и лесоводственных требований при проведении рубок главного и промежуточного пользования позволит в процессе лесозаготовок сохранить лесную среду и водоохранно-защитные свойства насаждений и обеспечить успешное восстановление осваиваемых лесов [Изменение водного режима … , 1969, с. 33-37].

3.3 Изменение водоохранной и водорегулирующей роли дубрав в бассейне р. Пшиш , в связи с рубкой

В регионе основной фон растительности представлен дубравами (62,5 %), далее следует бук (12,4 %), граб (10 %). Хвойные насаждения представлены преимущественно культурами.

Гидрологические функции леса проявляются как через воздействие самой фитомассы насаждений на режим элементов водного баланса, так и через почвенный покров, в среде которого формируется склоновый сток [Возобновление, рост и продуктивность … , 1960, с. 32-41].

Изучение склонового стока в районах распространения дубрав позволяет характеризовать эту зону как менее способную регулировать паводки в сравнении с буковой. Так, максимальные за месяцы модули стока изменились здесь в среднем от 8,1 до 15, 3 л/с с 1 га т.е. величины в 8 - 14 раз выше, чем в зоне буковых лесов. Максимальные годовые модули стока здесь также очень высоки в отдельные годы достигают 49 л/с с одного га. Коэффициенты стока за отдельные паводки за холодный период имеют значение 50-93 %, а в летние месяцы уменьшаются до 2 - 22 %. В среднем за три года коэффициенты паводочного стока за холодный сезон составили 62 - 72 %, а за теплый 22 - 29 %. Следовательно, их соотношение 2,6 : 1 (при усредненных величинах ливней: 60 мм зимой, 50 мм летом)[Дубовые леса … , 1980, с. 49 - 102].

Таким образом, следует отметить более слабое водорегулирующее воздействие дубрав по сравнению с буковыми насаждениями, особенно в холодный период. В связи с малым бассейновым регулированием стока (бассейны с площадью водосбора 23 и 7 га практически не отличаются величиной регулирования) в зоне дубрав очень часто возникает периоды с напряженным водным балансом, с одной стороны и катастрофическими паводками с другой стороны.

Структура лесохозяйственных предприятий расположенных в пределах водосборного бассейна р. Пшиш включает:

1. Хадыженский лесхоз

площадь 26023 га

2. Комсомольское лесничество

площадь 8953 га

3. Афанасьевское лесничество

площадь 15583 га

4. Навагинское лесничество

площадь 1487 га

Сплошнолесосечные рубки в дубравах при условии очень напряженного водного баланса до рубки (на инфильтрацию приходится лишь 10 % осадков) приводят к уменьшению грунтового питания рек, глубоководного питания, для питьевых вод (основной резерв) до нулевых величин и к увеличению склонового стока в 1,4 раза. Группово-постепенные (котловинные) рубки воздействуют в направлении ухудшения водного баланса в значительно меньшей степени.

В дубравах водно-физические свойства почв в верхнем 30-40 см горизонте почвы характеризуются хорошими показателями в нетронутых рубками насаждениях. Все виды рубок ухудшают водно-физические свойства почв, а сплошнолесосечные в максимальной степени: водовместимость уменьшается на 40-50 % фильтрационные свойства в 10 и более раз. На вырубках 5летнего возраста водорегулирующие свойства примерно в 2 раза хуже, чем на свежих лесосеках [Климаторегулирующая и почвозащитная … , 1969, с. 25-31].

При этом под интенсивную сельскохозяйственную деятельность (с распашкой земель) используется около 10 % площади водосбора. 53% от общей площади лесного фонда в пределах бассейна р. Пшиш (всего 89,2 %) составляет территория, на которой в течение последних 50 лет проводилась интенсивная лесохозяйственная деятельность (в виде рубок главного пользования).

В период наиболее активного лесохозяйственного воздействия(с 1990 по 2010 гг.) интенсивность рубок составляла 1,5 - 1,7 % площади водосбора в год. За этот период в течение 20 лет было вырублено около трети бассейна р. Пшиш. До 1990 года влияние лесопользования на гидрологические условия в бассейне Пшиш незначительные вырубленная за 20-летний период площадь не превышала 9 %. Период с 1990 по 2010 гг. считается калибровочным.

Таблица 15 - Сроки стабилизации водорегулирующих функций дубрав при различных способах и технологиях рубок

Анализ режима стока в бассейне р. Пшиш проведен в многолетнем разрезе (для гидрологических лет) для сезонных и годовых сумм слоев стока, а также минимального годового стока, представляющего собой базовое грунтовое питание. При этом использованы относительные (безразмерные) величины слоя стока (модульные коэффициенты, т.е. отношения годовых характеристик стока к их нормам). Следствием многолетних рубок является снижение уровня воды в р. Пшиш.

Таким образом, можно считать доказанным факт уменьшения базисного стока в бассейне р. Пшиш при накоплении на водосборе более 15 % вырубленной его площади и последующее небольшое увеличение стока (в 1,16 раза) на некоторый период. Аналогичные данные получены при анализе изменения доли грунтового (базисного) стока в общем годовом стоке (в %) в зависимости от интенсивности лесохозяйственной деятельности на водосборе.

Накопление молодняков на площади речных бассейнов от 10 до 25-30 % приводит к устойчивому уменьшению базисного речного стока. При последующем уменьшении ежегодных величин площадей молодняков и возврате их на уровень 20-25 % от площади бассейна реки наблюденный сток в 2 - 3 раза и более превышает сток калибровочного периода. Из этого можно сделать вывод, что вся экологическая система после интенсивных антропогенных воздействий не возвращается к исходному состоянию, т.е. образуются новые лесные экосистемы с другими параметрами (качественно новые экосистемы).

В целом, по результатам исследований влияние рубок на режим речного стока можно отметить следующее:

- анализ изменения гидрологического режима показал, что рубки главного и промежуточного пользования оказывают существенное воздействие на режим стока воды и взвешенных наносов р. Пшиш;

- наиболее уязвимой в гидрологическом отношении частью водосбора реки является область формирования речного стока, т.е. верховье Пшиш. В связи с этим в истоке реки должен быть введен строго ограниченный режим лесопользования;

- при лесозаготовках необходимо строго соблюдать действующие правила рубок и практиковать применение средосберегающих технологий лесозаготовок.

4. Перечень особо защитных лесных участков Апшеронского лесничества (по состоянию на 01.01.2011г.)

В соответствии Лесоустроительной инструкции (2008 г.), утвержденной Приказом МПР РФ от 06.02.2008 г. № 31 и согласно лесоустроительных материалов в лесном фонде Апшеронского лесничества в лесных насаждениях, допускающих заготовку древесины спелых и перестойных насаждений, выделены особо защитные лесные участки (таблица 16).

Таблица 16 - Перечень особо защитных лесных участков Апшеронского лесничества

Общая площадь выделенных особо защитных участков составляет 36173,0га или 17,6% покрытых лесом земель Апшеронского лесничества. Самую большую площадь имеют особо защитные участки леса на склонах более 300 (38,6% от общей площади особо защитных участков). Значительная часть площади приходится на участки леса шириной 1км вокруг населенных пунктов (26,4%), лесоплодовые насаждения (18,2%).

Заключение

Апшеронский район является местом произрастания ценных пород древесины, которые имеют большое народнохозяйственное значение. Леса Хадыженского лесхоза важны для охраны вод и почв, являются ценными рекреационными объектами. Однако, современное состояние лесных ландшафтов все еще остается неудовлетворительным и нуждается в скорейшем внедрении новых технологий освоения лесных ресурсов.

Предгорные леса являются основным компонентом природных комплексов, определяющих поддержание стабильности и экологического равновесия в ландшафтах.

Процессы определяющие экологические функции лесной растительности, реализуются такими понятиями как водоохранная, водорегулирующая, почвозащитная и санитарно-гигиеническая роль леса.

На примере Хадыженского лесхоза выявлены закономерности влияния лесов региона на перераспределение осадков, режим почвенно-грунтовых вод и сток рек. Изучены материалы, позволяющие судить об изменении водоохранной и водорегулирующей функции лесов в пределах водосборного бассейна на р. Пшиш в связи с использованием его лесосырьевых ресурсов.

Благодаря высокой водоудерживающей способности лесных почв на водосборном бассейне под сомкнутыми насаждениями отсутствуют эрозионные процессы, а в холодный период года происходит значительное накопление влагозапасов. Эта накопительная роль лесов имеет важное значение в стабилизации режима рек и повышении продуктивности сельскохозяйственного производства района. В результате проведенного в работе анализа современного состояния лесных экосистем Хадыженского лесхоза можно сделать следующие выводы:

1. Природные условия Апшеронского района благоприятствуют произрастанию здесь различных древесных пород. Климат умеренно - теплый и определяется он влиянием юго-западных теплых воздушных течений, несущих большое количество осадков, а также северо-восточного воздушного течения сухого и холодного зимой и знойного летом;

2. Леса водосборного бассейна р. Пшиш подверглись интенсивному антропогенному воздействию. В лесах применялась такая технология лесозаготовок, которая вызывает сильные разрушительные процессы на местах рубок, приводящие к снижению защитных свойств лесов и отрицательно сказывающиеся на режиме питания рек, пресных и минеральных источников, качестве их воды, почвенном покрове и др;

3. Проведение рубок главного пользования на водосборе сочетается с протяженным по времени влиянием их на все элементы водного баланса, и прежде всего на сток. Склоновый сток, играющей роль интегрального показателя изменений гидрологической обстановки на водосборе, наиболее подвержен изменениям;

После проведения рубок отмечено, что объем склонового стока увеличился в 2,5 - 3 раза. На водосборе, после вырубки 50 % древостоя, в течение 10 лет склоновый сток увеличился в 1,5 - 1,8 раза. Сплошные рубки приводят к увеличению склонового стока в 1,5 раза. Это связано, прежде всего, с уменьшением расходов влаги на транспирацию и в дальнейшем с изменением водно-физических параметров почв;

4. Лесозаготовки существенно влияют на почвенный покров. На каждый заготовленный кубометр древесины приходится примерно 2 - 3 м3 снесенной и перемещенной почвы, из которых 20 - 30 % вскоре выносятся в русло реки, повышая мутность и твердый сток. При наземной трелевке в оптимальном варианте повреждается около 20 % почв территории, существенные нарушения почвенного покрова составляют 60-87 % площади вырубок. Объем перемещения грунта при сооружении пасечных и магистральных волоков составляет 800 - 1200 м3 /га;

5. Стабильность природных процессов на водосборе р. Пшиш определяется лесистостью, состоянием и территориальным размещением на нем лесной растительности. Сохранение и усиление экологических функций лесов предгорий достижимо на принципах ведения лесного хозяйства по водосбору Пшиша с учетом функционального районирования территории и дифференцированного подхода к системам многощелевого неистощительного пользования лесам;

В целом, по результатам исследований влияние рубок на режим речного стока можно отметить следующее:

- анализ изменения гидрологического режима показал, что рубки главного и промежуточного пользования оказывают существенное воздействие на режим стока воды и взвешенных наносов р. Пшиш;

- наиболее уязвимой в гидрологическом отношении частью водосбора реки является область формирования речного стока, т.е. верховье Пшиш. В связи с этим в истоке реки должен быть введен строго ограниченный режим лесопользования;

- при лесозаготовках необходимо строго соблюдать действующие правила рубок и практиковать применение средосберегающих технологий лесозаготовок.

рубка лес почвенный водоохранный

Список использованных источников

1 Гроссейм, А.А. Растительный покров Кавказа / А.А. Гроссейм. - М. : Сов. наука, 1948. - 264 с.

2 Битюков, Н.А. Сток и инфильтрация в горных лесах в связи с хозяйственной деятельностью / Н.А. Битюков. - М. : КФ ВНИИЛМ, 1978. - С. 61-67.

3 Воронков, Н.А. Роль лесов в охране вод / Н.А. Воронков. - Л. : Гидрометеоиз- дат, 1988. - 286 с.

4 Воробьев В.А. Состояние дубрав средней Кубани и их восстановление / В.А. Воробьев. - Краснодар, 1998. - 234 с.

5 Канонников А.М. Природа Кубани и Причерноморья / А.М. Канонников. - Краснодар: Краснодарское кн. изд-во, 1977. - С. 112.

6 Ефремов, Ю.В. Современное рельефообразование в бассейне р. Кубань/ Ю.В. Ефремов. - Краснодар. 1998. - 111 с.

7 Кириченко, К.С. Почвы Краснодарского края / К.С. Кириченко. - Краснодар: Кн. Изд-во, 1953. - 351 с.

8 Разработка основных положений по организации и ведению лесного хозяйства по водосборам: Отчет о НИР (промежуточный) / ФГУ НИИ горлесэкол., Рук. И.П. Коваль. № ГР 630. 61 05 310; ИНВ 09.90. 935. -Сочи, 2002. - 29 с.

9 Отчет о детальной разведке подземных вод для питьевого водоснабжения г. Апшеронск с подсчетом эксплутационных запасов: Отчет о НИР (Закл.) / Северо-Кавказское территориальное геологическое управление; Руководитель В.Л. Еремина, № ГР 03.98 03 293; ИНВ 01631. - Краснодар, 1975. - 250 с.

10 Агроклиматические ресурсы Краснодарского края. М. : Гид рометеоиздат, 1974. - 276 с .

11 Агроклиматический справочник по Краснодарскому краю. -Краснодар: Кн. Изд - во, 1961. - 452 с .

12 Чупахин, В.М. Физическая география Северного Кавказа В.М. Чупахин. - Ростов н/Д.: Изд-во РГУ, 1974. - 196 с.

13 Молчанов, А.А. Гидрологическая роль леса. / А.А. Молчанов. - М. : Изд-во АН СССР, 1960. - 485 с.

14 Коваль, И.П. Основы пользования лесом на горных водосборах / И.П. Коваль. - Краснодар: Кн. Изд-во, 2001. - 408 с.

15 Битюков, Н.А. Рекомендации по повышению водоохранно-защитных свойств лесных насаждений Северо-Западного Кавказа / Н.А. Битюков. - Сочи: КФ ВНИИЛМ, 1980. - 15 с.

16 Битюков, Н.А. Научные основы повышения водоохранно-защитных функций горных лесов // Проблемы горных лесов Северного Кавказа / Н.А. Битюков : Сб. науч. тр. ВНИИЛМ, 1981. - С. 103-111.

17 Битюков, Н.А. Гидрологическая роль леса на гоных водосборах Н.А. Битюков // Экологические основы ведения лесного хозяйства в горных лесах / Тр. НИИЭкология, 1994. - С. 12 -19.

19 Битюков, Н.А. Влияние рубок на изменение водоохранной роли дубрав Северо-западного Кавказа / Н.А. Битюков // Сборник научных трудов ВНИИЛМ. Сочи, 1980. - С. 23 -32.

20 Коваль, И.П. Гидрологическая и почвозащитная роль горных лесов И.П. Коваль // Горные леса. М. : Лесная промышленность, 1979. - С. 41-55.

21 Битюков, Н.А. Гидрологическая роль лесной растительности в областях питания минеральных вод А.Н. Битюков // Проблемы горных лесов Северного Кавказа : Сб. научн. тр. КФ ВНИИЛМ, 1980. - С. 57-65.

22 Государственный водный кадастр: Основные гидрологические характеристики. Т. 8. Северный Кавказ. Л. : Гидрометеоиздат, 1980. - 354 с.

23 Правила рубок главного пользование в горных лесах Северного Кавказа. - М., 1967. - 25 с.

24 Беленко, Г.Т. Климаторегулирующая и почвозащитная роль подроста на вырубках / Г.Т. Беленко. - М., 1969. С. 25-31.

25 Основы лесного законодательства Российской Федерации. М., 1993. - 64 с.

26 Правила рубок главного пользования в горных лесах Северного Кавказа. М. : Федер. службы лесн. хоз-ва России, 1993. -20 с.

27 Дробиков А.А. Изменение водного режима рек под влиянием рубок леса / А.А. Дробников. - М. : Почвоведение,1969. С.33-37.

28 Исаев А.С. Изменение экологической среды в результате сплошных рубок леса // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Т. 2. Л.: Гидрометеоиздат, 1979. - С. 249- 257.

29 Коваль И.П. Имитационная компьютерная система "Лес" / И.П. Коваль. - М. : ВНИИЦ лесресурс, 1997. - 33 с.

30 Имитационное моделирование многофункционального использования горных лесов, / И.П. Коваль, Н.А. Битюков, К.Г. Солнцев, А.Б. Горстко, М.В.Медалье, Г.А. Угольницкий // Лесоведение. -1990. - № 1. - С. 3 - 12.

31 Коваль И.П. Возобновление, рост и продуктивность некоторых типов дубовых и дубово-сосновых лесов Северо-западного Кавказа / И.П. Коваль. - М.: ВНИИИЛМ, 1960. - С. 32-41.

Размещено на Allbest.ru