Курсовая работа: Современная система лесопользования. Лесовосстановление, авиационный химический уход.

Лесовосстановление

Лесовосстановление, безусловно, самый легендарный вид деятельности российской лесной службы. В том смысле, что ему посвящено наибольшее количество официальных легенд и мифов. Если верить официальным данным Федеральной лесной службы России, то по объемам лесовосстановительных работ Россия занимает одно из ведущих мест в мире. Более того: начиная с конца 70-х годов в России площади, на которых происходит восстановление лесов (путем их посадки, посева или специальных мероприятий по содействию естественному возобновлению леса), существенно (в отдельные годы, например, в 1993 г. - в полтора раза!) превосходят площади вырубаемых лесов. В целом за последние 20 лет лесов в России было восстановлено примерно на 6 млн. гектаров больше, чем вырублено. Казалось бы, о какой тут смене ценных хвойных лесов на малоценные березово-осиновые может идти речь - ведь восстанавливают именно ценные леса, и, в соответствии с официальными данными, восстанавливают в огромном количестве...

В жизни все не совсем так. То есть, конечно, планы и намерения по лесовосстановлению более или менее соответствуют тем цифрам, которые приводятся как итоговые (хотя все равно не совсем понятно, откуда взялись лишние шесть миллионов гектаров земель, на которых проведены лесовосстановительные работы за два десятилетия). Однако, реализация этих планов далека не только от совершенства, но часто даже и от хотя бы символического выполнения.

Лесовосстановительные работы (в теории) могут проводиться двумя разными способами: искусственным (т.е. созданием лесных культур - посадкой или посевом леса) и содействием естественному возобновлению (т.е. созданием условий, обеспечивающих быстрое заселение вырубленных площадей ценными древесными породами, в таежных условиях - прежде всего елью и сосной). Что касается искусственного лесовосстановления, то оно в течение двух последних десятилетий проводится (если верить официальной отчетности) на площади примерно в 40% от общей площади сплошных рубок. Причем большая часть искусственно восстанавливаемых лесов восстанавливается путем посадки 2-4-летними саженцами, а не посевом. Теоретически посадка саженцев обеспечивает довольно высокую приживаемость лесных культур и дает возможность выращивания нового ценного (по крайней мере с хозяйственной точки зрения) леса. Практически в подавляющем большинстве случаев посадка происходит лишь условно: в подавляющем большинстве случаев на сплошных рубках в таежной зоне засаживаются лишь небольшие участки вырубок, непосредственно примыкающие к лесовозным дорогам (т.е. те участки, где факт наличия лесных культур легко проверить). Остальная же территория вырубки (обычно 90-95%) не засаживается вовсе. Лишь поблизости от основных дорог и населенных пунктов создаются нормальные, "показательные", участки лесных культур - т.е. вырубки засаживаются более или менее полностью.

Однако, как правило, посадкой саженцев на большей или меньшей части территории вырубки лесовосстановление и заканчивается. На вырубках естественным путем поселяются береза и осина, уже через 1-2 года обгоняющие в росте медленнорастущие саженцы хвойных деревьев и начинающие их затенять. Если для саженцев ели это приводит лишь к сильному замедлению роста (по меньшей мере, в несколько раз по сравнению с открытым местом), то саженцы сосны в большинстве случаев при отсутствии ухода просто погибают от затенения березово-осиновым пологом. Таким образом, созданные лесные плантации в подавляющем большинстве случаев мало чем отличаются от возникших естественным путем мелколиственных лесов - высаженные хвойные деревья в течение многих десятилетий если и не погибают, то не дают сколько-нибудь существенного прироста и не создают на вырубках ценных с хозяйственной точки зрения лесов.

Что касается мероприятий по содействию естественному возобновлению, то в большинстве случаев это реально не существующий вид деятельности. Как правило, к этим мероприятиям относится оставление семенных деревьев или семенных куртин (невырубленных небольших участков леса). Однако, как правило, семенных деревьев оставляется крайне недостаточно, а расстояние между семенными куртинами превышает расстояние эффективного разноса семян ветром. Более того: и семенные деревья, и семенные куртины оставляются далеко не во всех случаях; часто в качестве семенных деревьев оставляются наиболее поврежденные и ослабленные деревья, не имеющие коммерческой ценности. Очень часто такие оставляемые деревья гибнут, не успев дать хорошего урожая семян. И, конечно, всходы хвойных деревьев, даже появившись на вырубленной площади, в большинстве случаев (так же как лесные культуры) попадают в условия жесткой конкуренции с образующимся пологом мелколиственных деревьев и не формируют нормального производительного хвойного леса.

Конечно, существуют случаи и успешного восстановления ценных с хозяйственной точки зрения лесов. Как правило, такое восстановление происходит в лесах первой и второй групп, где имеется некоторый контроль за реальным состоянием лесов и хотя бы некоторые элементы системы мероприятий по лесовыращиванию (в том числе рубки ухода за молодняками на более или менее значимых по площади участках). Кроме того, успешное восстановление хвойных лесов часто происходит в условиях, неблагоприятных для быстрого роста мелколиственных деревьев (например, на наиболее бедных песчаных или каменистых почвах). Однако, случаи успешного восстановления ценных хвойных лесов в таежной зоне достаточно редки (на них приходится реально не более 5% от всей вырубаемой площади) и не играют большой роли в общей картине развития лесов на вырубленных территориях.

Очевидно, что более или менее существенные сдвиги в сторону организации устойчивого лесопользования в России требуют радикального улучшения ситуации с восстановлением и выращиванием ценных с хозяйственной точки зрения лесов, предотвращения массовых смен ценных вырубаемых хвойных лесов на существенно менее ценные, часто вовсе не имеющие ценности с точки зрения промышленной эксплуатации, березово-осиновые леса. Однако, понимая необходимость выращивания высокопродуктивных лесных плантаций (а такое выращивание, видимо, является единственной возможной альтернативой экстенсивному использованию последних оставшихся в России массивов естественных лесов), надо осознавать важную особенность "огородного" выращивания леса с точки зрения биологического разнообразия. Наиболее продуктивные сомкнутые одновозрастные лесные культуры, давая возможность получить максимально возможный объем древесины с единицы площади за минимальное время (и обеспечивая вместе с тем наивысшее качество этой древесины), представляют собой леса с наименее выраженной мозаичностью и наибольшей степенью выравнивания экологических условий под пологом леса. Это приводит, как правило, к резкому понижению уровня биологического разнообразия по сравнению с расположенными в аналогичных условиях малонарушенными естественными или даже возникшими без помощи человека вторичными лесами. Таким образом, плантационное лесоразведение принципиально противоречит идее сохранения высокого уровня биологического разнообразия, и абсолютно недопустимо на ключевых с точки зрения сохранения биоразнообразия участках лесной территории.

Авиационный химический уход

Одним из наиболее разрушительных для естественной природы видов лесохозяйственных мероприятий является авиационный химический уход за лесами. Авиационный химический уход применялся главным образом для регулирования состава молодняков, сформировавшихся на вырубках естественным путем - для уничтожения молодых деревьев осины, березы, ивы козьей, серой ольхи, липы. Для этой цели применялось большое количество различных химических препаратов - арборицидов, оказывавших различное воздействие на хвойные и лиственные деревья. Все применявшиеся препараты обладали одним общим свойством - они вызывали гибель значительной части деревьев лиственных пород, при этом лишь слабо повреждая хвойные деревья. Промышленное применение авиационного химического ухода началось в лесах Европейского Севера России в самом начале 60-х годов и достигло своего максимума - около 67 тысяч гектаров обработанной площади - в 1970 г. В целом по России в том же году было обработано 196,2 тыс. га молодых лесов. В последующие годы площади обработанных лесов стали снижаться. К сожалению, достоверные данные о площадях, подвергшихся авиационному химическому уходу в конце 70-х - 80-х годах, отсутствуют, поэтому общую площадь лесов, пройденных авиационным химическим уходом на территории таежной зоны Европейской России, можно оценить лишь приблизительно - в 600 тысяч гектаров. Самая большая доля пройденной авиационным химическим уходом площади (около 46% от всей площади обработанных в таежной зоне Европейской России лесов) приходится на республику Карелию, существенно меньшие доли - на Вологодскую (24%) и Архангельскую (17%) области. Наиболее распространено было применение в качестве арборицидов различных производных 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты (препарат 2,4-Д). В подавляющем большинстве случаев обрабатывались смешанные сосново-лиственные молодняки, поскольку сосна в значительно большей степени страдает от затенения мелколиственными породами и, кроме того, максимально устойчива к применявшимся арборицидам.

Безусловно, авиационный химический уход - самая опасная и убийственная для всего живого технология, применявшаяся когда-либо в лесном хозяйстве. Опасность этого метода для людей наглядно продемонстрировали последствия применения арборицидов во время войны во Вьетнаме (где арборициды применялись для обнаружения деревень и партизанских поселений с воздуха после гибели скрывающих их лесов). Во время Вьетнамской войны применялись те же самые арборициды, что и в лесном хозяйстве Российского Севера (преимущественно препарат 2,4-Д), и в сопоставимых дозах в пересчете на единицу площади. Многочисленные опасные для жизни изменения в здоровье жителей лесных деревень Вьетнама, наблюдаемые до сих пор, большинство экспертов связывает именно с последствиями применения арборицидов. Конечно, в лесном хозяйстве арборициды применялись лишь в наиболее удаленных от крупных населенных пунктов участках тайги; однако, их воздействие на случайно оказывавшихся поблизости людей исключить никак нельзя.

Многочисленные исследования, проводившиеся на участках применения авиационного химического ухода, показали, что 2,4-Д крайне негативно сказывался, по крайней мере в первые годы, на составе практически всех групп и видов животных и растений. Негативные изменения, проявлявшиеся в снижении интенсивности размножения многих групп животных, сокращении численности отдельных видов, нарушений онтогенетического развития, выявлялись уже в первые годы после применения препаратов. К сожалению, долгосрочные изменения в экосистемах лесов, обработанных препаратами 2,4-Д и их аналогами, не отслеживались; в начале 80-х г.г. практически прекратились и краткосрочные наблюдения.

В настоящее время применение авиационного химического ухода в лесах Европейского Севера России не производится. Это связано не столько с пониманием руководителями лесной отрасли пагубных последствий этого метода для всего лесного биологического разнообразия и здоровья людей, проживающих поблизости от обработанных территорий, сколько с отсутствием необходимой специализированной авиации.

Лесная мелиорация

Мелиорация лесов - один из наиболее интенсивных видов преобразования таежной среды человеком. Мелиорация (буквально - улучшение) применительно к таежным лесам традиционно понимается практически исключительно как их осушение, в отдельных случаях совмещаемое с созданием необходимой для интенсивной эксплуатации этих лесов транспортной инфраструктуры. Начало работ по осушению лесов таежной зоны России относится к концу XVIII века, когда в порядке эксперимента были осушены отдельные небольшие участки заболоченных лесов в окрестностях Санкт-Петербурга, Дмитрова, Старой Руссы и некоторых других местах. Однако, до семидесятых годов прошлого столетия лесоосушительные работы проводились лишь в отдельных исключительных случаях и практически всегда носили экспериментальный характер. Начало широкомасштабного промышленного осушения лесных земель в России приходится на 1873 г., когда для проведения этих работ были созданы две крупные специализированные организации - Западная (под руководством генерала И.Жилинского) и Северная (под руководством А.Гржегоржевского) экспедиции по осушению болот. С этого момента интенсивные лесоосушительные работы начинают проводиться сначала на казенных лесных землях, а затем (особенно - Западной экспедицией) и в частных лесных дачах и крестьянских лесах. Несколько снизилась интенсивность лесоосушения в первую половину нашего столетия; однако, в эпоху расцвета планов "преобразования природы" и расцвета "затратной экономики" интенсивность лесоосушительных работ в таежной зоне России достигла своего максимума. В итоге, за все время проведения лесоосушительных работ в России было осушено около 5 миллионов гектаров заболоченных лесов и лесных болот; из них более 4.1 млн. га были осушены в период с 1925 по 1991 г¹³ . Большая часть этих земель (около 99%) приходится на Европейскую Россию, существенно меньшая - на Западную Сибирь и Дальний Восток. Следует отметить, что даже по самым скромным оценкам не менее 1 миллиона гектаров из этих осушенных земель заболотились вторично. С конца 80-х г.г. интенсивность проводимых работ по осушению лесов стала заметно спадать, а создание новых мелиоративных систем практически прекратилось. В начале 90-х годов прекратились работы не только по созданию новых лесоосушительных систем, но и по поддержанию, ремонту или реконструкции старых.

Отношение к искусственному осушению таежных земель с самого начала этих работ и практически до наших дней было самым радужным. Лесоосушение, по крайней мере в таежной зоне, расценивалось исключительно как способ "улучшения" природы, дающий возможность вырастить более продуктивные леса и увеличить их доступность для лесопользователей. Единственным формальным критерием, по которому оценивалась целесообразность и возможность осушения конкретного участка переувлажненного или заболоченного леса, была экономическая эффективность осушения. Несмотря на это, реальный экономический эффект был достигнут лишь в единичных случаях - практически только "в порядке эксперимента" на показательных и поддерживавшихся в оптимальном состоянии мелиоративных объектах. В конце концов, именно экономическая неэффективность проведения широкомасштабных лесоосушительных работ в условиях таежной зоны России и огромное количество ошибок и просчетов, допущенных при проектировании, строительстве и эксплуатации лесоосушительных систем, и послужили причиной практически полного прекращения этого вида хозяйственной деятельности. Несмотря на то, что сейчас работы по осушению лесов таежной зоны России практически нигде не проводятся, представляется целесообразным оценить позитивные и негативные последствия подобных работ. К положительным результатам работ по осушению таежных лесов можно отнести следующие.

1. Увеличение продуктивности осушенных лесов вследствие увеличения глубины корнеобитаемого слоя минеральной почвы или торфа, ускоренной минерализации органического вещества и увеличения доступности элементов минерального питания, улучшения условий аэрации корней деревьев.

2. Увеличение площади лесов за счет уменьшения площади безлесных болот.

3. Увеличение доступности лесосырьевых ресурсов для промышленной эксплуатации за счет строительства лесных дорог вдоль мелиоративных трасс и уменьшения заболоченности территории.

Как легко заметить, все эти результаты относятся чисто к "деревопродуцирующей" функции лесов. Отрицательные же последствия лесоосушения значительно более разнообразны; строгая материальная оценка части из них вообще в настоящее время вряд ли возможна. К таким последствиям можно отнести:

1. Коренное изменение роли осушаемых лесных экосистем (особенно - лесных болот) в поддержании баланса кислорода и углекислого газа в атмосфере. В условиях естественного природного равновесия только болотные экосистемы являются постоянными поглотителями углекислого газа из атмосферы. Если в находящихся в состоянии равновесия лесных экосистемах практически вся поглощаемая в процессе фотосинтеза углекислота выделяется обратно в процессе разложения мертвого органического вещества (валежа, лесной подстилки, иных остатков растений и животных), то в болотах происходит постоянное отложение органического вещества в виде торфа. Таким образом, болота (и заболоченные леса) являются не только экосистемами, активно поглощающими углекислый газ и выделяющими кислород, но и важнейшими резервуарами исключенного из атмосферного круговорота углерода. Разложению мертвого органического вещества (и высвобождению связанной углекислоты) в болотах и заболоченных лесах препятствует избыток воды (вызывающий плохую аэрацию); осушение удаляет избыточную воду и обеспечивает доступ кислорода к накопившемуся ранее органическому веществу, вызывая его ускоренное разложение. Если неосушенные болота в южной части таежной зоны связывают (с учетом всех потерь) до 3 тонн углекислого газа на гектар в год, то при осушении происходит обратный процесс, и за счет ускоренного разложения накопившейся ранее органики в атмосферу ежегодно выделяется до 10 тонн углекислого газа с гектара (что лишь частично, в лучшем случае на 20-30%, компенсируется увеличением прироста биомассы деревьев). В целом количество углекислоты, выделяющейся ежегодно со всех искусственно осушенных болот России, сопоставимо с количеством углекислоты, выделяющейся при лесных пожарах в самые "пожарные" годы. В условиях, когда "парниковый эффект" от накопления углекислоты в атмосфере Земли рассматривается как одна из важнейших глобальных экологических проблем, с этим нельзя не считаться.

2. Существенное изменение водного режима осушаемой и прилегающей территории, а также вытекающих с этой территории водотоков. Болота и заболоченные леса являются своеобразной естественной губкой, впитывающей излишки воды во время весеннего снеготаяния или ливневых дождей, а затем постепенно ее отдающей. Осушение болот нередко приводит к существенному ухудшению водного режима питающихся из них рек. Показательным примером может служить река Дубна (север Московской области), на значительном протяжении протекавшая по сплошному болотному массиву. В конце прошлого - начале нашего столетий Дубна была одной из наиболее известных "рыбных" рек Московской губернии, и значительное количество рыбы поставлялось местным населением за 100 километров в Москву. Русло реки было спрямлено в конце 20-х г.г., а прилегающие к ней болота осушались вплоть до начала 90-х годов. В результате резкого уменьшения меженного стока и других связанных с осушением прилегающих земель изменений Дубна превратилась в реку, не имеющую существенного значения даже для любительского рыболовства.

3. Существенное загрязнение водоемов, в которые происходит сброс дренажных вод, торфяной крошкой и растворимыми продуктами разложения накопленной ранее органики. И то, и другое требует для своего дальнейшего разложения значительного количества растворенного в воде кислорода. В результате количество растворенного в воде кислорода существенно снижается, особенно в зимнее время. Это в отдельных случаях (особенно в слабопроточных водоемах) крайне неблагоприятно отражается на количестве рыбы, а в зимнее время нередко приводит к "заморам" - массовой гибели рыбы в результате кислородного голодания.

4. Резкое изменение условий существования болотных экосистем, их флоры и фауны, часто приводящие к быстрой гибели популяций многих видов растений и животных, уничтожению уникальных экосистем. Практически полное исчезновение, например, нескольких видов болотных орхидей и карликовой березки в Московской области после осушения большей части лесных болот и заболоченных лесов служит наглядным тому примером.

5. Катастрофический рост пожарной опасности на осушенных территориях. Осушение приводит как к непосредственному увеличению способного к горению органического вещества, так и к увеличению количества потенциальных источников пожаров за счет легкой доступности осушенных лесов для посещения охотниками, рыболовами, сборщиками грибов и ягод и туристами. Катастрофические пожары на осушенных торфяниках, нередко приводящие к гибели людей, в отдельные годы становятся настоящим бедствием для целых областей. Торфяные пожары (значительно хуже поддающиеся тушению, чем любые другие виды лесных пожаров) на осушенных лесных территориях не только приводят к загрязнению атмосферы и водоемов (в том числе к выбросам значительного количества углекислого газа), но и сводят на нет экономический эффект от осушения лесов.

И еще один важный момент, касающийся осушения лесов (особенно на торфяных почвах). Лесные осушительные системы имеют обыкновение со временем выходить из строя за счет заполнения канав торфяной крошкой или песчаными наносами, перегораживания их бобровыми плотинами или зарастания, осадки торфа или выгорания его поверхностного слоя. Выход из строя осушительной системы приводит к постепенному восстановлению исходного уровня грунтовых вод. Как правило, это вызывает не просто замедление роста деревьев, но и гибель значительной их части, поскольку большая часть сформировавшихся после осушения крупных корневых систем оказывается ниже восстановившегося уровня грунтовых вод. Таким образом, осушение лесов, проводимое как разовое мероприятие, без дальнейшего тщательного ухода за мелиоративными системами, не оказывает благоприятного воздействия даже на древостой и даже только с чисто коммерческой точки зрения. Между тем, именно такой подход к осушению лесов наиболее характерен для большей части осушаемых территорий таежной зоны России.

Таким образом, если взвесить все не только положительные, но и отрицательные последствия осушения лесов таежной зоны России, да еще и принять во внимание сложившуюся традицию забрасывать осушенные территории на произвол судьбы, этот вид хозяйственной деятельности в основном следует считать крайне неблагоприятным для природы и среды обитания человека и вряд ли целесообразным с хозяйственно-экономической точки зрения.

А.Ю.Ярошенко