Специфика освоения и искусственного восстановления лесов Вологодского района Вологодской области

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

На данный момент в мире происходит сокращение лесных площадей. За последние десять тысяч лет на Земле сведено 2/3 лесов. Эта проблема затрагивает большинство стран. Из-за вырубок леса истощается водоносность рек, пересыхают озера, происходит снижение уровня грунтовых вод, увеличивается эрозия почв, возникают пыльные бури [1,2].

Причинами сокращение леса являются:

- лесные пожары;

- вырубка лесов без восстановления;

- кислотные дожди;

- урбанизация;

- распашка бывших лесных территорий;

- вредители и болезни древесных культур [3].

По вкладу в экономику Вологодской области лесной сектор продолжает занимать третье место после черной металлургии и химической промышленности. Лесобумажная продукция из Вологодской области экспортируется во многие страны, так же спросом в странах Европейского союза пользуется лесная продукция. Но на сегодняшний день леса в Вологодском районе Вологодской области значительно истощаются. Причинами являются недостаток средств для финансирования расширенного воспроизводства лесов, значительные объемы гибели лесов от пожаров и нарастающие объемы незаконных вырубок. Отсутствие инвестиций приводит к снижению продуктивности лесов, неразвитости транспортной инфраструктуры, отсутствию лесоустройства, снижению лесного дохода и прибыли хозяйствующих субъектов. Ситуация с пожарной опасностью в леса Вологодской области Вологодского района имеет нестабильный характер: до 2010 г. она имела тенденцию к снижению, далее - к росту. Незаконная рубка, уничтожение или повреждение лесных насаждений причиняют материальный ущерб экономике региона и страны. Полностью восстановить лесной фонд после незаконных рубок практически невозможно. Восстановление займет 40 - 120 лет и повлечет за собой значительные материальные затраты. За период с 2007-2013 гг. среднегодовые темпы рубки лесных насаждений по Вологодскому району превысили темпы восстановления лесов на вырубках на 2,3% [4].

Для восстановления лесов в Вологодской области Вологодского района необходимо прибегать к искусственному лесовозобновлению в тех местах, где отсутствуют обсеменители или где в процессе лесозаготовок был уничтожен или поврежден молодняк [Там же].

Цель исследования заключается в том, что необходимо проанализировать специфику освоения и искусственного восстановления лесов в Вологодском районе Вологодской области.

Для достижения цели были сформулированы следующие задачи:

- выполнить обзор литературы повопросу исследования;

- дать краткую геоэкологическую характеристику района;

- посетить и изучить лесопосадки;

- изучить материалы государственного учреждения «Вологодский лесхоз» в период с 2013-2015 гг.

1. Проблемы лесопользования и лесовосстановления в лесах европейского севера

Лес - целостная совокупность лесных древесных и иных растений, земли, животных, микроорганизмов и других природных компонентов, находящихся во взаимосвязи с внутренней и внешней средой [2].

Лесопользование - использование лесов в целях удовлетворения потребностей отраслей экономики и населения в различных продуктах и полезностях леса [Там же].

Лесовосстановление - выращивание лесов на территориях, подвергшихся вырубкам, пожарам и так далее. Лесовосстановление применяется для создания новых лесов или улучшения состава древесных пород в уже существующих [5].

1.1 Стратегия развития лесного комплекса Российской Федерации

лес дерево орографический эдафический

Запас древесины в Российской Федерации составляет 82,1 млрд. м³, в том числе спелых насаждений - 44,3 млрд. м³. На долю ценных хвойных пород приходится 77 % от всего запаса. Расчетная лесосека составляет 635 млн. м³, а годичный прирост древесины в лесах России - 994 млн. м³ [6].

Основные факторы появление системных проблем в развитии лесного комплекса, следующие:

- истощение эксплуатационных запасов древесины в зонах расположения действующих лесопромышленных предприятий и путей транспорта;

- низкая эффективность государственного лесного контроля на региональном уровне;

- значительные потери лесных ресурсов от пожаров, вредных организмов и болезней. Ущерб от неблагоприятных факторов значительно превышает расход на охрану, защиту и воспроизводство лесов;

- низкое качество лесовосстановления;

- низкий технический уровень лесохозяйственных работ;

- слабо развита инфраструктура в лесах;

- высокий уровень нелегального оборота древесины;

- нарушение биологического разнообразия лесов [6].

Основными целями стратегического развития лесного комплекса Российской Федерации являются:

- обеспечение устойчивого управления лесами;

- сохранение и повышение ресурсно-экологического потенциала леса;

- создание высококачественной и конкурентоспособной лесобумажной продукции отечественного производства;

- снижение доли импортируемой продукции на внутреннем рынке;

- повышение вклада лесного комплекса в социально-экономическое развитие страны;

- обеспечение экологической безопасности;

-стабильного удовлетворения общественных потребностей в ресурсах и услугах леса [Там же].

Для достижения поставленных целей необходимо решить следующие задачи:

- совершенствование организационной и функциональной структуры государственного управления лесами;

- совершенствование системы лесного планирования на федеральном, региональном и местном уровнях;

- обеспечение эффективного использования лесов;

- совершенствование и развитие государственного лесного контроля и надзора;

- научно-инновационное развитие и кадровое обеспечение лесного хозяйства и лесной промышленности;

- повышение уровня глубокой химической, механической и энергетической переработки древесного сырья;

- совершенствование структуры и рост объемов лесопромышленного производства;

- увеличение доли лесобумажной продукции Российской Федерации на экспортных рынках;

- освоения новых лесных массивов;

- оптимизация экологической нагрузки на окружающую среду.

Приоритетными направлениями развития лесного комплекса являются:

-развитие мощностей по глубокой механической, химической и энергетической переработке древесины;

-организация рационального, многоцелевого, непрерывного и не истощительного использования лесов [6].

Вырубленные, погибшие, поврежденные леса подлежат воспроизводству. Воспроизводство лесов осуществляется путем лесовосстановления и ухода за лесами. На лесных участках, предоставленных в аренду для заготовки древесины, лесовосстановление осуществляется арендаторами этих лесных участков. Лесовосстановление подразделяется на:

- естественное;

- искусственное;

- комбинированное [Там же].

На лесных участках, предоставленных в аренду для заготовки древесины, лесовосстановление осуществляется арендаторами этих лесных участков. Естественное лесовозобновление - это процесс образования нового поколения леса естественным путем. По отношению к времени рубки различают предварительное, последующее и сопутствующее естественное лесовозобновление. Предварительное - это возобновление, возникшее под пологом древостоя и сохраненное при рубке. Последующее - возобновление, появившееся после сплошной рубки древостоя от прилегающих стен леса, обсеменения и недорубов. Сопутствующее - возобновление, происходящее в насаждении при постепенной или выборочной системах рубок [7].

После заготовки леса, при недостатке подроста необходимо прибегнуть к искусственномулесовосстановлению. На лесокультурных площадях искусственное лесовостановление проводится посевом семян и посадкой сеянцев или саженцев, реже черенков. Посев и посадка не универсальные методы и имеют свои плюсы и минусы, а применение их определяется лесорастительной зоной, бывшим типом леса, типами вырубок целевым назначением культур [8].

Создание культур при искусственном лесовостановлении производится преимущественно методом посадки. Преобладающей породой при посадках на севере Русской равнины является ель, она занимает 70 - 75 % от всех посадок. Используется двух и трехлетний посадочный материал. Из всего объема посадок 70 % приходится на создание лесных культур с использованием саженцев, 30 % - сеянцев [9].?

В первую очередь искусственное лесовосстановление в лесной зоне производят на одно и двухлетних (свежих) вырубках и гарях, на которых естественное возобновление хозяйственно ценных пород не ожидается в течение 6 - 10 лет. Затем создают культуры на площадях, где велика вероятность заболачивания и эрозии почв, а также на участках, вышедших из-под сельскохозяйственного пользования [10].?

Во вторую очередь искусственное лесовосстановление осуществляется на не возобновившихся естественным путем главными породами мало и умеренно задернелых вырубках и гарях, лесных почвах, которые не утратили своих лесорастительных качеств. Культивируются вырубки, на которых произошло неполноевосстановление хозяйственно ценными породами [Там же].

Комбинированное восстановление лесов осуществляется за счет сочетания естественного и искусственного лесовосстановления (густота лесных культур (количество посадочных или посевных мест на единице площади) устанавливается в зависимости от количества имеющегося подроста и молодняка лесных насаждений главной лесной древесной породы; комбинированное лесовосстановление под пологом лесных насаждений проводится в основном в зеленых зонах в целях повышения санитарно-гигиенических функций, в противоэрозионных и других защитных лесах; первоначальная густота лесных культур при комбинированном лесовосстановлении под пологом лесных насаждений должна составлять не менее 50% от нормы, установленной для искусственного лесовосстановления в соответствующих природно-климатических условиях [11].

1.2 Сплошные рубки

Сплошные рубки - это рубки, при которых древостой рубят в один прием на лесосеке. Каждая рубка рассчитана на последующее лесовосстановление. В России сплошные рубки впервые стали применять для расчистки площади под сельское хозяйство. Сплошные рубки развивались в результате роста потребности в древесине [12].

Организационно-технические показатели сплошных рубок.

Выделяют два вида сплошных рубок:

- сплошные рубки с предварительным лесовозобновлением;

- сплошные рубки с последующим лесовозобновлением [2].

Сплошные рубки с предварительным лесовозобновлением назначаются в насаждениях с достаточным количеством подроста и тонкомера хвойных пород. На третий год после рубки проводят контрольное обследование площади рубки. От состояния подроста и тонкомера хвойных пород зависит перевод рубки в лесопокрытую площадь или создание лесных культур [13].

Сплошные рубки с последующим возобновлением применяются при отсутствии подроста и второго яруса или при их нехватке для создания хвойно-лиственных, хвойных посадок. После лесосечных работ требуется выполнение дополнительных мероприятий по лесовосстановлению [Там же].

На основании предварительного обследования, которое проводится на площади вырубок через три - пять лет, принимается решение о дальнейших лесохозяйственных действиях [14].

Все сплошные рубки подразделяются на подвиды с искусственным, естественным и комбинированным возобновлением. Сплошная рубка с искусственным лесовосстановлением не имеют широкого распространения. Такие рубки не проводятся при последующем возобновлении, смене поколений леса. Сплошная рубка с последующим искусственным восстановлением соответствуют природе одновозрастных насаждений таких групп типов леса, где нет предварительного возобновления целевых пород. Это коренные сложные сосняки и ельники, дубравы и другие группы типов леса различных лесорастительных зон [2].

По параметрам лесосек выделяют три вида сплошных рубок:

- узколесосечные рубки - это рубки главного пользования, которые проводят лесосеками шириной не более 100 м;

- среднелесосечные рубки - это рубки с площадью 11 - 25 га и с шириной 110 - 250 м;

- широколесосечные рубки - это рубки с площадью 26-50 га и с шириной 260-500 м [Там же].

Размеры лесосек сплошных рубок устанавливаются по группам пород в пределах лесохозяйственных округов и групп лесов по народнохозяйственному и экологическому значению. Лучшая форма лесосеки - прямоугольная. Выделы сложной конфигурации, не превышающие по площади допустимые размеры лесосеки, назначаются в рубку полностью независимо от их фактической ширины, если они не примыкают к другим выделам со спелыми древостоями [15].

Правильное выбранное направление лесосеки обеспечивает медленное снеготаяние, прогревание почвы на севере и сохранение влаги в почве на юге. Из-за лесорастительных условий и типа леса возможны отклонения от правил. В пойме реки лесосека располагается поперек русла реки. Это уменьшает скорость паводковых вод и эрозии почв [3].

Направление рубки - это направление, в котором каждая последующая лесосека располагается относительно предыдущей. Направление выбирают так, чтобы обнаженная стена леса располагалась с подветренной стороны. Для выбора необходимо знать доминирующее направление сильного ветра. Оптимальный выбор направления рубки принимается с учетом состава древостоя, почвы и рельефа [2].

В рубку назначаются все деревья диаметром более шести см. В некоторых подзонах тайги по разрешению местных лесохозяйственных органов диаметр деревьев может быть увеличен. При такой рубке должно соблюдаться условие о разнице возраста. В рубку не входит тонкомер и семенные деревья, которые необходимо отклеймить во время подготовительных работ [3].

Существует один способ примыкания лесосек - это непосредственное примыкание. Каждая последующая лесосека примыкает к предыдущей в направлении рубки. Для ускорения рубки разрешается несколько зарубов в одном квартале. Количество зарубов на одном км рассчитывается в зависимости от ширины лесосек. Максимальное количество зарубов на одном км составляет четыре при ширине лесосек до 50 м, одна при ширине лесосек более 250 м [Там же].

Экологические последствия сплошных рубок. На вырубках после сплошной рубки наблюдается ухудшение условий для естественного лесовозобновления, изменение лесорастительных условий, понижение почвенного плодородия и так далее. Часть вырубок переходит в категории нелесных площадей - это болота, пустыри. Заболачивание может распространяться на окружающие зоны. Возобновление почвенного плодородия происходит через много лет. Стоимость восстановления плодородия во много раз превышает стоимость предотвращения деградации [15].

К отрицательным экологическим последствиям сплошных рубок также относятся:

- смена ценных пород второстепенными;

- снижение видового разнообразия флоры и фауны;

-малочисленность семенников на крупных вырубках;

- оставление недорубов;

- снижение побочного пользования лесом [Там же].

Отрицательные экологические последствия сплошных рубок усложняются применением тяжелых многофункциональных машин и ошибками технологии рубок. Современные машины влияют на уплотнение почвы, удаление подстилки, уничтожение подроста [3].

Положительные и отрицательные стороны сплошных рубок. Положительные стороны сплошнолесосечных рубок включают в себя:

1. разнообразие получаемых при рубке сортиментов;

2. большая возможность механизации лесозаготовительных и лесовосстановительных процессов;

3. простота отвода леса в рубку;

4. благоприятные световые условия для возобновления леса;

5. отсутствие опасности повреждения молодняков при рубке;

6. формирование одновозрастных древостоев;

7. простота организации охраны от пожаров;

8. возможность временного сельскохозяйственного пользования, механизированной корчевки пней, пастьбы скота [12].

Отрицательные стороны сплошнолесосечных рубок включают в себя:

1. ухудшение условий для естественного лесовозобновления;

2. уменьшение почвенного плодородия и сокращение продуктивности будущих лесов;

3. снижение эвапотранспирации, что приводит к усилению поверхностного стока, уплотнению почвы и заболачиванию ее;

4. подавление жизнедеятельности, почвенного, животного мира и микроорганизмов;

5. нарушение гидрологического режима рек, уменьшение их водности;

6. повышение весеннего стока;

7. увеличение поступления в реки соединений аммиака, хлоридов;

8. увеличение бактериального загрязнения воды;

9. возможна смена ценных пород второстепенными, в тайге - хвойных - лиственными;

10. обеднение видового разнообразия и генофонда флоры и фауны;

11. нарушение естественного хода сукцессии, направленной на повышение устойчивости и продуктивности экосистемы;

12. уменьшение побочных пользований в лесу - охотничьих угодий, ягодников, лекарственных трав;

13. уплотнение почвы, удаление подстилки, а иногда и гумусового горизонта, уничтожение подроста и связанное с этим ухудшение водно-воздушного и теплого режима почвы, уменьшение ее водопроницаемости, воздухоёмкости и теплоемкости (причинами является применение многооперационных машин и ошибки технологии рубок);

14. уменьшение стока углерода из атмосферы и нарушение глобального углеродного цикла [16].

1.3 Выборочные рубки

Выборочные рубки - это рубки главного пользования, при которых вырубают часть деревьев определенного возраста, размеров, качества или состояния. В России выборочные рубки стали использоваться с XVII века. Находили деревья с ценными стволами, из которых возможно было получить нужные детали для кораблестроения, домостроения и так далее. Интенсивность рубки была незначительная [17].

Все выборочные рубки делят на подневольно-выборочные и добровольно-выборочные. Подневольно-выборочные рубки начали применять в лесоизбыточных районах со слаборазвитыми путями транспорта, с ограниченным спросом на древесину. Вырубали деревья ограниченного числа пород, древесина которых имела сбыт. В пределах породы в рубку поступали только деревья, достигшие определенных размеров и без дефектов. При подневольно-выборочных рубках во время валки повреждаются остающиеся деревья и подрост. Систематической вырубкой лучших деревьев подневольно-выборочные рубки приводят к отрицательной селекции [2].

Добровольно-выборочные рубки распространены в густонаселенных малолесных районах с развитым транспортом, где велик спрос на древесину в любом виде. Выбираемые деревья использовать полностью. При такой рубке в первую очередь и выбирают деревья с ослабленным приростом, держать которые на корню невыгодно, а оставляют деревья с быстрым ростом и большими потенциальными возможностями его сохранения до следующей рубки. Добровольно-выборочные рубки можно рассматривать как один из важных путей лесной селекции. Такие рубки применяют в лесном хозяйстве некоторых стран Западной и Восточной Европы, в горных лесах [Там же].

При выборочных рубках основные черты леса сохраняются, остается древостой, не изменяют своих особенностей и другие компоненты леса, например, напочвенный покров [12].

Организационно-технические показатели выборочной рубки. К организационно-техническим показателям выборочной рубки относят:

- оборот рубки;

- оборот хозяйства;

- площадь;

- форму лесосеки;

- способ и срок примыкания лесосек

- правила отбора деревьев в рубку [Там же].

Оборот рубки - возраст поколения обладающего наибольшим запасом.

Оборот хозяйства - повторяемость рубки. Повторная рубка назначается после возобновления запаса в результате увеличения прироста и уменьшение отмирания. Площадь лесосеки - не более 50 га в лесах первой группы и 100 га в лесах второй и третьей групп. Форма лесосеки чаще всего соответствует форме таксационного выдела [18].

Примыкание лесосек прямое, то есть последующую рубку, возможно, проводить в смежном выделе. А срок примыкания, как и при сплошных рубках в расчете на предварительное восстановление равняется двум годам для сосны и лиственницы и трем годам для ели и пихты. В принципе для добровольно-выборочной рубки с непреувеличенной интенсивностью срок примыкания не имеет значения [3].

В рубке сначала удаляют крупные спелые деревья с низким приростом.

Признаки спелых деревьев включают в себя такие как:

-серый цвет коры;

- плитчатая структура коры;

- кора покрыта водорослями, лишайниками, мхами;

- медленный прирост в высоту;

- крона овальной формы;

- сухие ветви [2].

Далее удаляют больные и поврежденные деревья различного возраста, а также растения второстепенных пород. Наибольшую опасность при выборочной рубке это повреждения почвы, подроста и оставленных деревьев. Рубку нежелательно проводить в дождливый сезон и по сырой почве. Рекомендуется проводить выборочную рубку зимой [Там же].

Современные выборочные рубки и перспективы их применения.

Доля выборочных рубок увеличивается во многих странах мира, таких как Германия, Италия, Венгрия, Болгария. В Швейцарии они являются единственным способом рубок главного пользования. Причины увеличения популярности выборочных рубок заключаются в следующем:

- отрицательные последствия сплошных рубок;

- появление новых машин и технологий позволяющих беречь лес;

- ухудшение состояние лесов, вызванное загрязнением атмосферы, деятельности человека, засухами, болезнями. В наибольшей степени страдают искусственные леса, а в наименьшей естественные леса смешанного состава;

- повышение экологических требований к лесозаготовкам;

- необходимость экологической оценки каждой лесосеки [3].

В России доля выборочных рубок была малой. В основном их применяли в горных лесах. Многие лесоводы считают, что нужно увеличить долю и площадь выборочных рубок. Правила рубок главного пользования предписывают проведение выборочных рубок в разновозрастных лесах всех групп и категорий. Исключения составляют такие леса, где рубки главного пользования запрещены [18].

В настоящее время существует ряд обстоятельств, который мешает распространению выборочных рубок:

- уменьшение объема рубок и переработке древесины;

-недостаток машин, которые обеспечивают технологию без повреждения деревьев, подроста, почвы [Там же].

Преимущества и недостатки выборочных рубок. Положительные стороны выборочных рубок включают в себя:

- возможность сохранения сложившихся природных ландшафтов;

- получение крупных сортиментов;

- сохранение защитных свойств леса;

- создание благоприятных условий для естественного возобновления древесных пород, предварительного и сопутствующего возобновления;

- возможность использования выборочной рубки в селекционных целя;

- меньшая опасность снеговала и снеголома;

- улучшение качества древесины путем экологического регулирования ширины и структуры годичных слоев у остающихся па корню деревьев [3].

Отрицательные стороны выборочных рубок включают в себя:

- трудность механизации лесозаготовительных работ, из-за чего удорожаются лесозаготовки;

- неполное использование вырубаемой древесины;

- повреждение большей доли оставшегося древостоя при заготовке;

- вырубка лучших деревьев и оставление на корню худших;

- усиление опасности образования ветровала, сухостоя и бурелома, которые могут возникнуть во влажных типах леса, старых древостоях, при нерегулируемой интенсивности рубки;

- затруднение возобновления светолюбивых пород;

- сложность назначения проведения выборочных рубок [Там же].

1.4 Постепенные рубки

Постепенная рубка - это вырубка на лесосеке всех спелых деревьев в два или три приёма, в течение одного класса возраста (20 лет). Первое упоминание о постепенных рубках в России относится к началуXIXвека. В основном их применяли в сосняках, позднее в дубравах и ельниках [19].

Постепенные рубки делят на два вида:

- группово-постепенные рубки;

- длительно-постепенные рубки [2].

Группово-постепенные рубки являются сложным способом постепенной рубки с длительным периодом лесовосстановления. Такая рубка размещена по площади не равномерно. Лучшие результаты группово-постепенных рубок прослеживаются в смешанных древостоях из теневыносливых пород, таких как пихты и ели [3].

Длительно-постепенной называют рубку, которая в разновозрастных древостоях с большинством старшего поколения и с достаточным количеством молодого дает хороший результат сохранения этого молодого поколения при полной вырубке старшего [11].

Длительно-постепенная рубка эффективна на дренированных почвах в разновозрастных древостоях. Такие древостои чаще встречаются в Сибири, на Урале. Длительно-постепенные рубки лучше сплошных, так как уменьшаются сроки лесовыращивания и упрощается лесовозобновление [Там же].

Организационно-технические показатели постепенных рубок. Организационно-технические показатели постепенных рубок включают в себя: число приемов рубки, интенсивность и повторяемость рубки. Показатели зависят от многих причин, таких как:

- от состава древостоя;

- от полноты древостоя;

- от количества подроста;

- от почвы;

- от повторяемости семенных годов;

- от ветровальности деревьев [12].

В первый приём предусматривается создание под пологие насаждения благоприятных условий для обсеменения лесосеки, а в следующие один или два приема постепенной рубки предусматривается обеспечение успешного роста уже появившегося самосева. Сроки между отдельными приёмами постепенной рубки колеблются от трех до восьми лет [20].

В основном постепенную рубку проводят в пределах выдела, если его размер не превышает нормы, установленные для сплошной рубки. При постепенной рубке ширина лесосеки, ее направление, сроки примыкания устанавливают по правилам для сплошных рубок в соответствии природной зоной и группой лесов. На границе лесосеки с вырубками или молодняками оставляют защитную полосу шириной 20-30 метров для большей ветроустойчивости. Эту полосу удаляют при заключительной рубке [Там же].

При традиционной технологии с трелевкой хлыстов тракторами с чокерным оборудованием ширина пасеки равна полуторной ширине древостоя, последовательно разрабатывается три полосы. При такой технологии можно сохранить 70-80 % подроста [2].

Самой перспективной технологией считается применение разделки на сортименты и трелевка сортимента колесными машинами. При такой технологи степень повреждения деревьев снижается до двух - трех % [Там же].

Современное использование постепенных рубок. Доля постепенных рубок в данный момент не превышает пяти % от общей площади лесов Российской Федерации. Малый удельный вес постепенных рубок объясняются низким уровнем хозяйства в таежных лесах, отсутствие необходимой современной техники, слаборазвитой сетью дорог [3].

Отрицательные результаты при постепенных рубках, в современном лесохозяйстве России объясняются следующими причинами:

- усиленный ветровал;

- применение тяжелых машин;

- задержка с проведением очередного приема рубки [3].

К усиленному ветровалу приводят: постепенная рубка в ельниках на сырых почвах, нарушение отбора деревьев, отсутствие защитной опушки по границе площади с не покрытым лесом или молодняком. Применение тяжелых машин приводит к повреждению корней, а не правильная технология - к повреждению подроста и деревьев. Во избежание данных ошибок необходимы высококвалифицированные рабочие [Там же].

Положительные и отрицательные стороны постепенных рубок. Положительные стороны постепенных рубок включают в себя:

- возможность хорошего равномерного обсеменения;

- создание благоприятных условий среды для возобновления леса;

- выращивание высококачественных одновозрастных древостоев;

- эффективное использование предшествующих рубок ухода;

- сохранение технических качеств древесины стволов;

- сохранение производительности почвы;

- возможность обеспечения почвозащитных свойств леса [12].

Отрицательные стороны постепенных рубок включают в себя:

- сложность и трудоемкость проведения рубки, затруднительность заготовки леса, особенно ее механизации;

-опасность повреждений и уничтожения подроста при валке и трелевке леса. Необходимость дополнительных затрат на мероприятия по уменьшению повреждений;

- трудность проведения постепенных рубок в лесах с повышенной опасностью ветровала и бурелома;

- невозможность обеспечения защитных функций леса во многих случаях, особенно в горных лесах [Там же].

Недостатки постепенных рубок связаны с трудностями производственно-экономического характера. Одним из путей их преодоления является переход от наземных способов трелевки к воздушным, в первую очередь в горных лесах [Там же].

По сказанному в главе следует отметить, что запас древесины в Российской Федерации составляет 82.1 млрд. м³, 77% приходится на долю ценных хвойных пород от всего запаса. Основные цели стратегического развития лесного комплекса Российской Федерации является обеспечить устойчивого управления лесами и экологической безопасности, сохранение и повышение ресурсно-экологического потенциала леса, создание высококачественной и конкурентоспособной лесобумажной продукции отечественного производства и снижение доли импортируемой продукции на внутреннем рынке.

2. Материалы и методы исследования

2.1 Материалы исследования

При разработке темы использовались данные лесохозяйственного регламента Вологодского района от 29.08.2011 г., научная литература, план лесонасаждений и отчеты Вологодского лесничества.

В процессе написания работы использовались документы: кадастр природных ресурсов Вологодского района, лесной Кодекс от 4 декабря 2006 года № 200-ФЗ (с изм. и доп., вступ. в силу с 01.03.2015), лесной план Вологодской области, утвержденный распоряжением Губернатора Вологодской области от 29.08.2011 № 1888-р. Также использовались карты лесов, климата, рельефа Вологодского района и Вологодской области в целом.

В мае 2017 года было посещено два объекта искусственного лесовостановления. Первый объект находится в участковом лесничестве Пригородное (К-з «Прожектор») в 16 квартале. Площадь участка 26,3 га. В результате сплошной рубки потребовалось искусственное лесовостановление. На данном объекте производилась посадка сеянцев ели с закрытой корневой системой в 2012 году. Расстояние межу рядами четыре с половиной метра, шаг посадки в среднем один метр. Рельеф равнинный, тип леса - ельник, кисличник. Проводятся противопожарные и защитные мероприятия - минерализованная полоса и патрулирование территории.

Второй объект расположен в Кипеловском участковым лесничестве, номер квартала 22. Площадь участка 37 га. Осенью 2013 года на территории проводились сплошные рубки. Вследствие чего потребовалось искусственное и комбинированное лесовостановление. На данном участке производилась посадка сеянцев ели с закрытой корневой системой вручную в 2014 году. Размещение посадки равномерное. Рельеф равнинный, тип леса - ельник кисличник.

2.2 Методика исследования

На двух объектах лесовосстановления были заложены по три пробные площадки длинной по 50 метров, произведен замер высот каждого дерева и разделен на три группы:

- крупный подрост имеет высоту более 1,5 метра;

- средний - от 0,51 до 1,5 метра;

- мелкий - до 0,50 метра [22].

Визуально, по внешним признакам, было определенно жизненное состояние подроста по шкале Мелехова. А именно б/б, б/д, сом, н, сух, где:

- б/б - благонадежный, безукоризненный;

- б/д - благонадежный с небольшим дефектом;

- сом - сомнительный;

- н - ненадежный;

- сух - сухой [21].

Данные по высоте подроста были обработаны методом вариационной статистики, где было рассчитано среднее значение (М), ошибка среднего значения (m_M), среднее квадратичное отклонение (у), коэффициент изменчивости (С), точность опыта (Р) и достоверность среднего значения (t). Все формулы расчетов статистического анализа приведены ниже [22].

Вышеизложенной главе были рассмотрены материалы и методы исследования, которые применялись для написания выпускной квалификационной работы. Они позволили решить задачи исследования и раскрыть тему выпускной квалификационной работы.

3. Геоэкологическая характеристика вологодского района Вологодской области

История Вологодского района берет свое начало с древнейших времен. Археологи впервые обнаружили первые следы человека на территории района 9500 лет назад. Название Вологодский уезд впервые упоминается в 1481 году. Перед началом Первой мировой войны население насчитывало 184 тысячи человек. Вологодский район образован в 1929 году в составе Вологодского округа Северного края. Двадцатого июня 1932 года Президиум ВЦИК упразднил Вологодский район, Северного края, распределив его территорию на сельсоветы. Первого сентября 1938 года район был вновь создан уже в составе Вологодской области [23].

В данный момент границы района определяются законом Вологодской области от шестого декабря2004 года№ 1112-ОЗ с последующими изменениями. В Вологодском районе 912 населённых пунктов в составе 12 сельских поселений, центрами являются поселки Майский, Васильевское, Лесково, Огарково, Дорожный, Семенково, Сосновка, Непотягово, Федотово; села Кубенское и Новленское; деревня Стризнево. Наибольшая заселенность территории в Кубенском (6017 человек), Майском (7230 человек) Подлесном (6108 человек) и Семенковском (5858 человек) сельском поселении. На данной территории трудились люди, создавая крепкую базу для современных хозяйств, формировалась экономика, направленная в первую очередь на снабжение продуктами питания жителей района. В 60-70 годы вознеслась заслуженная репутация многочисленных сельскохозяйственных предприятий района, сооружались птицефабрики, свинокомплексы, тепличный комбинат. На сегодняшний день Вологодский район один из ведущих районов Вологодской области. Здесь расположена базаавиации Военно-морского флота Федотово. Также в Вологодском районе расположено восемь железнодорожных станции: Молочное, Дикая, Лумба, Кипелово, Кущуба, Чахлово, Паприха [Там же].

Вологодский район расположен в центральной части Вологодской области. На северо-востоке район граничит с Усть-Кубинским и Сокольским районами, на западе - с Шекснинским, на северо-западе - с Кирилловски, на юго-востоке - с Междуреченским и Грязовецким районам. Площадь района составляет 4,5 тысячи км² [24].

Вологодское лесничество находится в районном и областном центре г. Вологде, в трех км от пристани на реке Вологде, в двух км от ближайшей железнодорожной станции Вологда I Северной железной дороги. Почтовый адрес лесничества: 160026, г. Вологда, ул. Преображенского, д. 28-б [26].

3.1 Лесной фонд

Земли лесного фонда - земли, покрытые и не покрытые лесной растительностью, но предназначенные для ее восстановления (вырубки, гари, прогалины), и не лесные земли (просеки, дороги), предназначенные для осуществления лесного хозяйства [26].

Границы земель лесного фонда обуславливаются сменой земель других категорий в соответствии с материалами лесоустройства. Сведения о границах записываются в государственный земельный Кадастр. Порядок использования и охраны земель, лесного фонда регулируется лесным законодательством и земельным кодексом [Там же].

Общая площадь территории лесного фонда Вологодского района составляет 225,1 тыс. га. Площадь территории покрытой лесом - 215,2 тыс. га, в том числе спелых и перестойных - 97,5 тыс. га из них хвойных - 6,4 тыс. га. Общий запас древесины составляет 46886,9 тыс. м³, в том числе хвойных 18478,0 тыс. м³. Запас спелых и перестойных деревьев - 24349,0 тыс. м³, в том числе хвойных - 1628,2 тыс. м³ [25].

По возрастному составу леса Вологодского района распределяются следующим образом (в %): молодняки - 8, средневозрастные - 23, приспевающие - 11, спелые и перестойные - 58. В Вологодском районе преобладают хвойные и мягколиственные породы. Из хвойных пород доминируют ель, занимающая площадь 66133 га, и сосна 16440 га, а мягколиственные береза, которая занимает площадь 75940 га, и осина 47238 га [27].

3.2 Обустройство территории

Вологодское лесничество Департамента лесного комплекса Вологодской области находится в центральной части Вологодской области. С севера на юг территория лесничества простирается на 87 километров, а с запада на восток около 76 километров. Вологодское лесничеств ограничит с Кирилловским, Сокольским, Шекснинским, Междуреченским и Грязовецким районами. Общая площадь лесничества 225129 га, в том числе покрытая лесом - 218778 га. В составе лесничества образовано девять участковых лесничеств, в том числе четыре участковых сельских (таблица 3.1). Каждое участковое сельское лесничество разделяется на участки - бывшие сельскохозяйственные формирования [25].

Таблица 3.1 - Структура Вологодского лесничества Вологодского административного района

№ п/п	Наименование участковых лесничеств	Общая площадь, га
1	2	3
1	Кубено-Озерское	18733
2	Вологодское	19548
3	Кипеловское	15006
4	Диковское	6547
5	Емское	21460
6	Новленское
6,1	К-з "Нефедово"	8074
6,2	СХПК "Ильюшинский"	9107
6,3	АФ им. Клубова	11500
6,4	К-з "Новленский"	8458
	Итого	37139
7	Кубенское
7,1	К-з "Высоковский"	7379
7,2	К-з "Северная Ферма"	8966

В ходе проведения исследования были посещены следующие объекты: Кипеловское и Пригородное участковые лесничества. Кипеловское лесничество составляет 6,7% от общей площади лесничества. Пригородное участковое лесничество состоит из 12 сельских участковых лесничеств. Его площадь составляет 26,1% от площади лесничества, занимая первое место среди всех участковых лесничеств. Характеристика земель лесного фонда Вологодского территориального лесничества приведена в таблице 3.2 [25].

Таблица 3.2 - Характеристика лесных и нелесных земель лесного фонда на территории лесничества

Показатели характеристики земель	Итого по лесничеству
	Площадь, га	%
Общая площадь земель	225129	100
Лесные земли, всего	221758	98,5
Земли, покрытые лесной растительностью, всего	214720	95,4
В том числе: лесные культуры	4441	2
Земли, не покрытые лесной растительностью, всего	7038	3,1
В том числе: не сомкнувшиеся лесные культуры	780	0,3
Лесные питомники, плантации	127	0,1
Вырубки	5966	2,7
Погибшие насаждения	21
Прогалины, пустыри	144	0,1
Нелесные земли, всего	3371	1,5
В том числе:
Пашни	24
Сенокосы	521	0,2
Пастбища	4
Воды	25
Дороги, просеки	521	0,2
Усадьбы	7
Болота	1611	0,7
Прочие земли	658	0,3

В таблице 3.2 представлены земли, покрытые лесной растительностью (в %) - 95.4 от общей площади земель лесного фонда, также лесные культуры - 2, нелесные земли занимают 1.5 от общей площади лесничества и большую часть занимают болота 0.7. В состав прочих земель входят геодезические профили и линии электропередач. В таблице 3.2 выделены земли, на которых возможно искусственное лесовосстановление [25].

3.3 Орографические, эдафические и климатические условия района

Орографические условия Вологодского района. Рельеф Вологодского района состоит из полого волнистой равнины, включающей в себя хорошо выраженные холмы и гряды. Средняя высота холмов колеблется в пределах 150-200 м. над уровнем моря. Вологодский район расположен на северо-западной части Русской платформы с глубокими залеганиями кристаллического фундамента, созданного в архее и протерозое и перекрытого массивными толщами осадочных отложений палеозойского и мезозойского периодов с чехлом из четвертичных отложений [28].

Учитывая выше сказанное описываемую территорию можно разделить по особенностям строения поверхности на части: Присухонскую низменность, взятую вместе с Кубенской древнеозёрной равниной, и район с преобладанием древнеледниковых форм, видоизмененных новейшей деятельностью рек. Последний занимает большую часть района [Там же].

Эдафические условия Вологодского района. Вологодский район расположен в пределах дерново-подзолистой почвенной зоны. Климат и обилие лесной растительности способствуют систематическому увлажнению и выщелачиванию почв, в результате чего в данной местности широко представлены подзолистые почвы. В данных почвах процесс выноса органических и минеральных веществ в нижние горизонты доминирует над накоплением их в верхних горизонтах [Там же].

Под луговым растительным покровом, наоборот, происходит накопление органических и минеральных веществ в верхних горизонтах. Этот процесс накапливания присущ почвам суходольных и пойменных лугов. Для лесов с хорошо развитым травостоем характерно одновременное происходят подзолистые и дерновые процессы. В таких случаях образуются дерново-подзолистые почвы. В низменностях из-за обильного воздействия атмосферных и грунтовых вод, образуются почвы болотного типа [28].

В районе наиболее широко распространены среднеподзолистые и сильноподзолистые среднесуглинистые почвы, отсутствующие в северо-восточной части района, в пределах Присухонской низины. Сильно подзолистые почвы расположены в повышенных элементах рельефа - выровненным участкам водоразделов. Сильноподзолистые почвы встречаются в лесах и под пахотными угодьями. В южной части Вологодского района и на некоторых участках остальной территории расположены слабоподзолистые среднесуглинистые почвы на бескарбонатном суглинке.

Основной особенностью слабоподзолистых почв является малая мощность подзолистого горизонта, который выражен в виде пятен. Кислотность таких почв понижена в связи со слабой оподзоленностью. Для полного уничтожения кислотности необходимо вносить известь в количестве от 1,0 до 1,5 тонны на гектар.

Почти вся территория Присухонской низменности занята почвами болотного типа. В данной местности в основном формируются торфянисто-перегнойно-глееватые суглинистые и глинистые почвы. Происхождение этих почв связано с постоянным избыточным увлажнением мягкими водами, содержащими мало минеральных солей.

Средняя годовая температура поверхности почвы в Вологде положительная и составляет три градуса Цельсия. С ноября по март температура поверхности почвы отрицательная. Среднее месячное значение ее понижается от - четырех в ноябре до - двенадцати градусов в январе, в феврале остается на уровне январской, а в марте повышается до - семи градусов. Абсолютный минимум температуры поверхности почвы (- 51 °С) приходится на январь. После схода снежного покрова в апреле поверхность почвы быстро прогревается, и температура ее повышается до одного градуса. С мая по август средняя температура почвы выше температуры воздуха на один - три градуса и изменяется от 11 до 20 °С. Летом температура поверхности почвы в дневные часы может повышаться до 49 - 52 °С. Однако в отдельные годы ночью температура в июне и августе может понижаться до - пяти и - трех °С соответственно, т. е. на почве возможны заморозки. Заморозки на поверхности почвы кончаются на семь дней позже и начинаются на восемь дней раньше, чем в воздухе. Поэтому продолжительность безморозного периода на почве на две недели короче, чем в воздухе, и составляет в среднем 101 день [28].

Климатические условия Вологодского района. Вологодский район характеризуется умеренно континентальным климатом лесной зоны со сравнительно теплым, коротким летом и длинной, холодной зимой с устойчивым снежным покровом. Характерной особенностью климата Вологды является частая смена воздушных масс, связанная с прохождением барических образований (циклонов и антициклонов), отмечающемся во - все сезоны года. Одной из важнейших характеристик климата является термический режим. Он определяется условиями радиации, зависящими от широты местности, и циркуляцией атмосферы. Частая смена воздушных масс, характерная для Вологды, вызывает изменчивость температуры воздуха, отклонения от ее климатической нормы. Средняя температура города Вологды + 2,4 ⁰ С [29].

Осадки выпадаю т в основном из облаков в виде дождя, мороси, снега, мокрого снега, снежной и ледяной крупы, снежных зерен, града, ледяного дождя, ледяных игл. Также они могут осаждаться непосредственно из воздуха на поверхности земли и на различных предметах в виде росы, инея, гололеда и изморози, но количество таких осадков незначительно. Осадки подразделяю т на обложные, ливневые и моросящие. За год здесь выпадает в среднем 522 мм осадков, преимущественно в теплое время года. Часто повторяются дождливые годы, но нередко в летние месяцы случаются засухи в течение двух-трех недель.

Безморозный период продолжается в среднем 120 дней. Устойчивый снежный покров лежит с ноября по март, средняя высота его на открытых местах - 35 см, в лесу - 50 см, а в многоснежные зимы достигает соответственно 70 и 100 см. После суровых малоснежных зим почва оттаивает только к середине мая [29].

Сплошной ледовый покров держится с ноября по март. Осенний ледостав наступает раньше, а весенний ледоход - позднее, чем до образования водохранилища на реках Мологе и Шексне, что связано с замедлением течения. Однако сроки образования и схода снежного покрова, ледостава и ледохода, заморозков могут отличаться иногда более чем на месяц [Там же].

3.4 Гидрографическая сеть

Умеренно-континентальный климат с достаточным количеством атмосферных осадков, широкое развитие глинистых и суглинистых отложений ледникового и озёрного происхождения, преимущественное распространение мореных форм рельефа - всё это создаёт благоприятные условия для возникновения на территории района густой гидрографической сети. Господствующим её элементом, несомненно, являются реки. В пределах района довольно широко распространены болота. Крупных озёр на описываемой нами территории нет, мелких же довольно много лишь в Присухонской низине, и только здесь они играют более или менее заметную роль в ландшафте [30].

В гидрологическом отношении район представляет собой волнистую хорошо дренированную равнину с густой сетью балок, ручьев и рек, обеспечивающих повышенный сток поверхностных вод. Наиболее крупные реки: Вологда (приток Сухоны) и Тошня (приток реки Вологды). Мелкие речки: Вотча, Перженьга, Пудега, Ершовка, Лапач, Пудежка, Содима, Шограш, Векса и другие. Река Вологда длиной 155 км, площадью бассейна 3030 кмІ берёт начало в лесистом районе к северо-западу от города Вологды. Течение в верховьях довольно быстрое, русло извилистое. В северо-западных пригородах Вологды река принимает свой крупнейший приток - Тошню. После города река выходит на обширную заболоченную низменность. Течение практически исчезает. Тошня - река в Вологодской области России, протекает по территории Шекснинского и Вологодского районов. Ширина русла - пять - двенядцать м (до 30 м в приустьевой части), глубина в межень - один - два м, скорость течения - 0,1 - 0,8 м/с. Устье реки находится западнее города Вологды, в 46 км по правому берегу одноимённой реки. Длина составляет 103 км, площадь водосборного бассейна - 1130 кмІ. Используется для водоснабжения [30].

Реки района - принадлежат к бассейнам Северной Двины и Волги. В соответствии с наклоном местности в сторону Присухонской низины, главная река района - Вологда - течет с запада на восток, а река Лежа (в пределах района) - с юга на север. Реки волжского склона - Нотел с Янгосоркой и Сегжей - текут на юг. Питание рек района, так же, как и всех рек области, смешанное: они получают воду при весеннем таянии снега и за счёт дождей. Преимущественное значение, однако, имеют весенние талые воды, дающие от 50 до 80% всего годового стока. Некоторую роль играет и грунтовое питание, в особенности зимой, когда реки скованы льдом и поверхностный сток отсутствует.

Самый крупный водоем района - Кубенское озеро, принадлежит к бассейну Северной Двины. Озеро имеет вытянутую форму; длина его 54 км, ширина 12 км, площадь в среднем 370 кмІ (площадь озера непостоянна вследствие ежегодного затопления низких берегов талыми водами).

Озеро лежит на высоте 109 м над уровнем моря в заболоченной низменности, выработанной талыми водами при разрушении ледника. Дно Кубенского озера большей частью песчаное. Средняя глубина Кубенского озера 1,2 м, наибольшая - 10-13 м. Питание смешанное, с преобладанием снегового. Замерзает озеро в октябре - ноябре, вскрывается в конце апреля - мая [29].

Озеро судоходно, известно своим бурным нравом. Входит сразу в две водные системы - Северо-Двинскую и Волго-Балтийскую. Широкие песчаные отмели у берегов, особенно у юго-западного, создают сложности для судоходства. Местами встречаются каменистые гряды, к северу от устья реки Уфтюги и близ острова Каменный фарватер озера узок, всего несколько километров, имеет илистое дно. К осени наблюдается значительное падение водного горизонта. Северо-Двинской системой через реку Шексну Кубенское озеро соединено с Волгой. Развито рыболовство. Промысловое значение [29]

3.5 Хозяйственная деятельность

На территории района расположено 894 км автомобильных дорог из них с твердым покрытием 881 км с грунтовым покрытием 13 км. Все автомобильные дороги подразделяются на: лесохозяйственные 355км, лесовозные 50км и дороги общего пользования 489км. Большинство лесных дорог находится в неудовлетворительном состоянии, и требуют капитального ремонта. Часть лесовозных дорог улучшается и находится в удовлетворительном состоянии. Старые же лесовозные дороги заброшены и зарастают лесом. На ближайшие пять лет запроектировано строительство лесохозяйственных и противопожарных дорог - 68 км, ремонт дорог - 15 км [25].

Во всех участковых лесничествах проводятся работы по заготовке и сбору древесины (225129 га), живицы (141 га), не древесных лесных ресурсов (224512 га), пищевых лесных ресурсов и лекарственных растений (224708 га). Так же осуществляется ведение охотничьего (147761 га) и сельского хозяйства (384937 га), выращивание плодовых, ягодных, лекарственных растений (136150 га), посадочного материала лесных растений (159808 га). Осуществление научной (225129 га), рекреационной (225129 га), религиозной (225129 га) и изыскательной деятельности (225129 га) [Там же].

Кроме того, в лесничестве проектируется проведение работ по благоустройству лесных территорий:

- изготовление и покраска квартальных столбов вдоль дорог - 30 штук;

- очистка придорожных полос от захламления - 10 га;

- уборка несанкционированных свалок бытового мусора с привлечением тяжелой техники - 5 га [Там же].

По сказанному в главе следует, что общая площадь лесного фонда Вологодского лесничества составляет 225,1 тыс. га из них территория покрытая лесом - 215,2 тыс. га. Общий запас древесины составляет 46886,9 тыс. м³. Вологодское лесничество состоит из девяти участковых лесничеств и занимает 225129 га. Рельеф Вологодского района состоит из пологоволнистой равнины, включая в себя холмы и гряды. На данной территории широко представлены подзолистые почвы, также из-за обилия осадков распространены почвы болотного типа. Вологодский район характеризуется умеренно континентальным климатом, средняя температура 2,4 ⁰С. В гидрологическом отношении район представляет собой волнистую равнину с густой сетью балок, ручьев и рек. Главной рекой района - Вологда, а самый крупный водоем - Кубенское озеро. По всему району проводятся работы по заготовке и сбору древесины, живицы, пищевых лесных ресурсов и лекарственных растений. Осуществляется ведение охотничьего и сельского хозяйства, научной, рекреационной, религиозной и изыскательной деятельности [25].

В 2011 г. в Вологодском государственном лесничестве, Диковском участковом лесничестве, квартале 41. был создан комплекс по выращиванию посадочного материала с закрытой корневой системой. Общая площадь - 1,27 га, в том числе продуцирующая часть - 0,256 га, в том числе орошаемая часть - 0,5 га. Рельеф - слабо волнистая равнина, сложенная моренными отложениями, отсыпанная природным гравием.

На территории комплекса в северной части участка располагается двухэтажное административное здание общей площадью 432 м². В торцевой части здания расположена квартира для сотрудников. В административном здании на первом этаже находится кабинет лесничего, комната отдыха для работников, санузел. На втором этаже располагаются учебные классы и библиотека. В здании установлено автономное отопление (электрический котел), но также возможно отопление от котельной.