Введение к работе
Актуальность темы. Производство лесоматериалов занимает одно из ведущих мест по объемам внутреннего валового продукта и экспорта в структуре экономики северо-запада России. Весомой составляющей их конкурентоспособности является высокое качество. Качество российских лесоматериалов, поставляемых на экспорт, уступает нашим зарубежным конкурентам (Писаренко, Страхов, 2004), что существенно снижает возможности государства в получении максимального дохода от их реализации. Отсутствие стабильного качества лесоматериалов, соответствующего требованиям потребителей, не позволяет рационально интегрировать национальную экономику в мировое пространство и занять в нем достойное место. Особенно остро проблема качества встает в свете предстоящего вступления России во Всемирную торговую организацию. Процессы интеграции в современных условиях развития мирового сообщества объективно необратимы, поэтому внедрение современной концепции управления качеством древесного сырья должно носить приоритетный характер.
В России отсутствует научно-обоснованная система управления качеством и контроля качества древесного сырья в процессе его воспроизводства. Качество древесины оценивается преимущественно на этапе лесосечных работ и первичной переработки, где лесоматериалы классифицируются по внешним признакам в соответствии с нормами национальных стандартов. Определение качества выращиваемой древесины ассоциируется с изучением товарной структуры древостоев. Такой подход основан на разделении запаса по назначению, категориям крупности и сортам, преимущественно с использованием товарно-сортиментных таблиц, что не позволяет в полной мере оценивать качественное состояние формирующейся древесины. Возникла необходимость разработки системы формирования и оценки качества древесного сырья в процессе лесовыращивания. Без этого в строгом смысле нельзя говорить о целевом лесовыращивании. В этом случае правомерно применение понятия «качественной продуктивности» деревьев и древостоев в целом (Чибисов, 1992).
Богатый лесоводственный опыт, с достаточной широтой охватывающий вопросы повышения древесной продуктивности насаждений, положен в основу принимаемых управленческих решений в сфере воспроизводства древесных ресурсов. Проблема повышения качественной продуктивности насаждений приобретает все большую актуальность. Ее своевременное научно-обоснованное решение позволит обеспечить потребителей древесиной высокого квалитетного уровня и гарантированно повысить эффективность производства лесопромышленного комплекса.
Цель и программа исследований. Цель работы заключается в исследовании и решении проблемы повышения качественной продуктивности насаждений на лесоводственной основе в условиях таежной зоны Европейской части России.
Программой исследований предусматривалось:
- оценка природных факторов в районе проведения исследований, определение их роли в формировании древесины;
- анализ научно-производственного опыта в оценке качества древесины при лесовыращивании;
- научное обоснование методологических подходов к проведению комплексной оценки качества выращиваемой древесины;
- оценка наследуемости свойств древесины в потомстве;
- исследование качественной продуктивности насаждений в различных условиях и режимах выращивания;
- разработка практических рекомендаций по повышению качественной продуктивности насаждений с учетом лесоводственных факторов.
Научная новизна. В результате авторского научного поиска впервые оценены историческая важность и необходимость, накопленный опыт и масштабы исследований свойств древесины в процессе лесовыращивания, выявлена роль наследственных, природных и антропогенных факторов в ее формировании.
С учетом современных требований, предъявляемых потребителями к хвойному древесному сырью для лесопильного и целлюлозно-бумажного производства, обоснована актуальная номенклатура показателей качества древесины пиловочных бревен и балансов, дана их классификация и определена степень весомости. Предложены методика комплексной оценки качества древесины в процессе лесовыращивания и критерии оценки качественной продуктивности насаждений на основе комплексного показателя. Рассчитаны комплексные показатели качества древесины и определена качественная продуктивность насаждений с учетом лесоводственных факторов.
Для древесины сосны и ели в культурфитоценозах таежной зоны северной части Русской равнины определены показатели макростроения, плотности, прочности, параметры сучковатости и формы стволов, установлены функциональные зависимости между качественными характеристиками. На основе генетико-статистического анализа определена степень наследуемости показателей качества древесины в потомстве. Для культур сосны составлены товарно-сортиментные таблицы древостоев на лесотипологической основе, установлен возраст технической спелости леса по целевому диаметру балансов.
Впервые предложено и обосновано понятие «балансовая продуктивность» насаждений, разработана методика ее расчета на основе экономико-квалиметрического анализа. Определен потенциальный запас сульфатной целлюлозы на единице площади лесных культур с учетом разнообразия приемов лесовыращивания.
Основываясь на результатах авторских исследований, разработаны практические рекомендации по повышению качественной продуктивности насаждений с учетом лесоводственных факторов.
Практическая значимость работы. Предложенная классификация показателей качества древесины в рамках логически обоснованной номенклатуры позволяет объективно судить о степени их значимости (весомости) при качественной оценке хвойных пиловочных бревен и балансов. Расчет комплексного показателя на основе предложенных методических подходов дает возможность оценивать качественную продуктивность насаждений в онтоценогенезе и своевременно принимать управленческие решения по целенаправленному повышению качественной продуктивности насаждений.
Применение экономико-квалиметрического подхода при оценке выращиваемого древесного сырья позволяет определять балансовую продуктивность насаждений и тем самым оценивать потенциальный выход сульфатной целлюлозы с единицы лесной площади.
Определение физико-механических свойств древесины сосны обыкновенной и ели европейской, культивируемых в условиях таежной зоны Европейской части России, позволяет внести уточнения и дополнения в таблицы стандартных справочных данных (РТМ, 1962; ГСССД 69-84). Установленные математические зависимости между показателями качества дают возможность технически упростить процедуру качественной оценки древесины, что является особенно значимым при учете больших объемов древесного сырья.
Применение разработанных товарно-сортиментных таблиц позволяет оценивать выход сортиментов при таксации культур сосны с учетом лесорастительных условий.
Использование при разработке и внедрении программ целевого выращивания древесины научно-обоснованных практических рекомендаций позволит повысить качественную продуктивность насаждений.
Предмет защиты. На защиту выносится научное обоснование разработанной системы оценки качества древесины в процессе лесовыращивания, результаты исследований качественной продуктивности насаждений сосны и ели и практические рекомендации по ее повышению с учетом лесоводственных факторов.
Апробация работы. Основные положения и результаты исследований представлены на Всероссийских научно-технических конференциях (Архангельск, 1999-2001 г.г., Вологда, 2002-2008 г.г., Брянск, 2006 г., Москва, 2009 г.), международных конференциях (Сыктывкар, 1998 г., Петрозаводск, 2000 г., Йошкар-Ола, 2005 г., Вологда, 2008 г., Нижневартовск, 2009 г.). Материалы исследований отражены в 42 публикациях, в том числе в 2 монографиях, учебном пособии, одобренном УМО по образованию в области лесного дела, 10 статьях в реферируемых журналах по перечню ВАК.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения, списка литературы из 537 наименований, в том числе 42 иностранных источников, приложений. Работа изложена на 337 страницах, содержит 137 таблиц и 23 рисунка.
