Введение к работе
Актуальность темы и направленность исследования. Решение проблем устойчивого управления лесами непрерывного и неистощительного лесопользования на Европейском Севере России, где около половины территории лесфонда занято переувлажненными землями, во многом зависит от обоснованности направлений, методов и способов рационального использования их в хозяйственной деятельности Одной из причин снижения объема заготовки и переработки древесины в последние годы, высокой себестоимости лесоматериалов и низкой конкурентной способности их на рынке является истощение высокопродуктивных экономически доступных лесов Структура и продуктивность лесов неуклонно ухудшается Огромные площади земель, на которых совсем недавно росли девственные леса, и поддерживался оптимальный водный режим, после рубки заболачиваются
Одним из основных путей улучшения структуры лесов, повышения их продуктивности, сохранения биологического разнообразия и подъема экономики в регионе является гидромелиорация избыточно-увлажненных лесов Более чем вековой практикой доказано, что под влиянием осушения продуктивность лесов повышается в 2-4 раза По запасу и товарности древесины осушаемые леса не уступают высокопродуктивным насаждениям на дренированных почвах и обеспечивают только за счет этого большой экономический эффект Кроме того, улучшается их доступность, биосферная роль и экология окружающей среды
По комплексу положительного влияния гидромелиорации на продуктивность лесов, а также длительности сохранения этого эффекта, она не имеет себе альтернативы Кроме того, проведение большинства лесохозяйствен-ных мероприятий на переувлажненных землях без нее неэффективно или вообще неосуществимо Поэтому рациональное ведение лесного хозяйства и лесопользование в мелиорируемых лесах невозможны без знания общих закономерностей и региональных особенностей динамики их роста и качественного развития, а в свете нового Лесного кодекса (М, 2006) актуальность рассматриваемой проблемы возрастает
Многие теоретические и практические вопросы данной проблемы не изучены или требуют совершенствования в соответствии с новыми экономическими, экологическими требованиями и международными обязательствами России
Цель исследований - установление закономерностей роста и качественного изменения лесов на переувлажненных землях под влиянием гидролесомелиорации, моделирование этих процессов и обоснование методов ведения лесного хозяйства в осушаемых лесах
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи
1 Изучить изменение природной среды заболоченных лесов пс j влиянием гидролесомелиорации
Установить закономерности роста осушаемых лесов
Разработать методы моделирования, модели роста осушаемых лесов и функционирования гидролесомелиоративных систем
Выявить особенности товарной структуры древостоев
5. Установить возрасты спелости и рубки осушаемых лесов
6 Оценить естественное возобновление, рост, устойчивость и форми
рование древостоев после проведения различных видов рубок
7 Обосновать методы ведения хозяйства в осушаемых лесах
Научная новизна. Впервые для условий Европейского Севера России
изучены изменение природной среды под влиянием гидролесомелиорации и различных видов рубок, реакция заболоченных лесов на осушение и закономерности роста насаждений различного возраста за длительный период времени в зависимости от интенсивности гидролесомелиоративного воздействия и изменения лесорастительных условий, влияние гидролесомелиорации на распространенность пороков древесины, полнодревесность стволов, строение древостоев, сортиментную и товарную структуры их Применительно к осушаемым лесам разработаны методы составления таблиц хода роста, имитационного моделирования динамики технического состояния гидролесомелиоративной сети, производительности условий местопроизрастания, роста и продуктивности осушаемых лесов, определения возрастов спелости и рубки древостоев Изучены процессы естественного возобновления, рост, устойчивость и формирование древостоев после проведения различных видов рубок в осушаемых лесах Выявлена степень влияния параметров осушительной сети и интенсивности рубок на уровень почвенно-грунтовых вод в различных типах торфяных почв
Основные положения диссертации, выносимые на защиту.
Закономерности роста лесов на осушаемых землях Северного и Северо-Восточного лесотаксационных районов
Имитационная модель функционирования гидролесомелиоративной системы в зависимости от природных и антропогенных факторов
Лесотаксационные нормативы возрастов спелости и рубок, сорти-ментной и товарной структуры осушаемых лесов
Лесоводственно-экологические последствия проведения рубок и основные положения по ведению хозяйства в осушаемых лесах
Практическая значимость и реализация результатов исследований. В результате многолетних исследований разработан ряд практических рекомендаций, методических пособий и нормативных документов, которые нашли применение в научных исследованиях, при разработке Генсхем развития лесного хозяйства и лесопользования, Основных положений по гидролесомелиорации, Руководства по осушению лесных земель, проектов осушения и ведения лесного хозяйства, в плановой и текущей работе органов управления лесным хозяйством и лесных предприятий Разработаны таблицы хода роста, объемов стволов, сортиментные и товарные таблицы для таксации
осушаемых лесов, классификация заболоченных лесов по группам эффективности осушения, рекомендации по проектированию, эксплуатации и совершенствованию гидролесомелиоративных систем, технико-экономические показатели проведения лесоосушительных работ, методические указания по контролю качества и эффективности лесоосушения при лесоустройстве, методические рекомендации по экономической оценке лесохозяйственных мероприятий, имитационная модель функционирования гидролесомелиоративных систем, руководство по ведению хозяйства в осушаемых лесах
Лесотаксационные нормативы, модели хода роста древостоев и функционирования гидролесомелиоративных систем позволяют прогнозировать результаты лесовыращивания и потенциальные возможности лесопользования на различных временных этапах, разрабатывать программы ведения хозяйства и принимать оптимальные управленческие решения
Личный вклад. Автором определена проблема и намечено направление исследований, составлена программа и методика работ, выполнены все работы по сбору полевого материала, его камеральной обработке, анализу и обобщению результатов исследований, формулировке выводов, закономерностей и основных положений, организации опытно-производственной проверки и внедрению практических рекомендаций Решение поставленных задач осуществлялось при выполнении двадцати НИР по заказу Федеральных органов управления лесным хозяйством (1970-2006 г г), ответственным исполнителем и руководителем которых был соискатель
Обоснованность и достоверность результатов, выводов и рекомендаций базируется на большом объеме экспериментального материала (заложено 352 пробных площади и обследовано 452 таксационных участка с полным анализом хода роста древостоев), длительных лесоводственно-экологических исследованиях (более 30 лет) на стационарных опытно-производственных объектах, применении научно-обоснованных методик сбора и математико-статистических методов обработки исходных данных, обеспечивающих согласованность результатов и устойчивость решений
Апробация работы и публикации. Основные положения диссертации и практические результаты исследований доложены на международных симпозиумах, конференциях и семинарах «Проблемы лесоосушения» (Ювески-ле-Оулу, Финляндия, 1974), «Северные леса состояние, динамика, антропогенное воздействие» (Архангельск, 1990), IX симпозиум «Биологические проблемы Севера» (Сыктывкар, 1981), «Поморье в Баренц-регионе экология, экономика, социальные проблемы» (Архангельск, 1977), «Экология таежных лесов» (Сыктывкар, 1998), «Глобальное потепление и леса Поволжья» (Йошкар-Ола, 2001), «Мелиорация и охрана земель» (Вырица, 2004), на Всесоюзных и Всероссийских совещаниях и конференциях «Проблемы повышения продуктивности лесов и перехода на непрерывное, рациональное лесопользование в свете решений XXVI съезда КПСС» (Архангельск, 1983), Всероссийском рабочем совещании «Проблемы динамической типологии лесов»
(Архангельск, 1995), «Всероссийском совещании лесоустроителей» (Вологда, 1995), «Природные ресурсы северных территорий» (Архангельск, 2002), на координационных и региональных совещаниях «Эффективность гидролесомелиорации и ведение хозяйства в осушаемых лесах» (Вологда, 1985), «Эффективность и организация работ по осушению лесных земель в Коми АССР» (Сыктывкар, 1988), «Актуальные проблемы осушения лесов на Среднем Урале» (Свердловск, 1989), «Гидролесомелиорация Северо-Востока ETC» (Горький, 1990), «Гидролесомелиорация и рациональное природопользование» (Ленинград, 1992), «Гидролесомелиорация и ведение лесного хозяйства на осушаемых землях» (СПб , 1993), «Гидролесомелиорация задачи и координация исследований» (СПб, 1994), «Эколого-биологическое обоснование гидролесомелиорации и реконструкции лесоосушительных систем» (Петрозаводск, 1996), «Эколого-экономические аспекты гидролесомелиорации» (Гомель, 2003), на тематических выставках ВДНХ и ВВЦ, ежегодно на отчетных сессиях СевНИИЛХ
По результатам исследований опубликовано 111 работ, в том числе две монографии, 7 работ в рецензируемых журналах, четыре работы в материалах ИЮФРО и зарубежных изданиях, семь практических рекомендаций и методических пособий Лесотаксационные нормативы, таблицы хода роста, сортиментные и товарные таблицы включены в «Лесотаксационный справочник» Имитационная модель функционирования гидролесомелиоративных систем была использована исследователями в научной работе и для подготовки двух докторских диссертаций
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 395 страницах машинописного текста, в котором помещено 93 таблицы и 24 рисунка, состоит из введения, 8 глав, заключения, списка литературы из 265 наименований, из них 23 на иностранных языках, 28 приложений в виде исходных и выходных табличных и графических материалов
