Сплошные концентрированные рубки изучали многие лесоводы: Ткаченко М.Е. (1931, 1939, 1935); Алексеев СБ. (1938, 1954, 1955); Молчанов А.А. (1957); Нестеров В.Г. (1954); Шиманкж А.Л. (1955, 1956); Побединский А.В. (1964, 1966, 1978, 1986, 1995); Мелехов И.С. (1966); Хлебодаров В.Н. (1977); Титов С.Д. (1991); Маслаков (Е.Л. (1964, 1981); Крылов Г.В. и др. (1975); Бех И.А. (1985); Луганский Н.А. (1991); Набатов Н.М. (1991); Обыденников В.И. (1996) и многие другие.

В связи с проведением концентрированных рубок Мелехов И.С. (1996) выделил ряд задач:

рациональное и полное использование древесины, включая лиственные и фаутные хвойные деревья;

борьба с недорубами, хранение заготовленной древесины, использование отходов и т.д.;

скорейшее полноценное облесение вырубок;

освоение части вырубаемых площадей для нужд сельского хозяйства; я а использование вырубок для охотничьего хозяйства;

перевод имеющихся вырубок в территории для промышленного и гражданского строительства;

борьба с заболеванием вырубок, с вредителями леса, усиливающими свое воздействие после рубок, охрана вырубок от пожаров и т.д.

2.2 Взаимосвязи условий местопроизрастания, технологий лесозаготовок и лесовосстановления на сплошных концентрированных вырубках

Биологической предпосылкой длительного существования таежных лесов является непрерывно протекающий процесс появления под их пологом молодого поколения – подроста. Относительно благоприятные условия для его существования и последующего выхода в верхний ярус создаются после начала естественного разрежения материнского древостоя.

В местообитаниях коренных еловых типов после их уничтожения рубкой, топорами или в результате других стихийных явлений открытые пространства занимают пионерные мягколиственные сообщества, под пологом которых спустя 25–30 лет селится ель.

Успех естественного возобновления на раннем этапе определяется наличием семян и состоянием «ложа» для их прорастания. В таежных лесах травяно-кустарничковый и мохово-лишайниковый ярусы, лесная подстилка препятствует появлению всходов хвойных по род, особенно сосны. Как показали многолетние опыты, под пологом соснового древостоя, не тронутого или разреженного вырубкой, самосев сосны не появляется.

В тайге появлению молодых всходов сосны способствуют устойчивые низовые пожары, которые появляются, например, в условиях Фенноскандии через 80–100 лет (Зябченко С.В.). Санников С.Н. (1997) отмечает, что пожары в сосняках повторяются циклически с интервалом 100 лет. Автор указывает, что уровни обсеменения сосны на гарях, вырубках вполне достаточны, составляя в прилегающей к ней 50-метровой полосе 23–30%, а в 100-метровой – 14–18%. В сосняках зеленомошных, по его мнению, после устойчивого пожара условия оптимальны для появления и развития всходов.

На рост молодого поколения сильно влияет световой режим. Характерно, что даже в редких древостоях с разомкнутым пологом корневые системы деревьев находятся в сомкнутом состоянии и сосредотачиваются в верхних горизонтах почвы, препятствуя развитию корневых систем подроста и формированию его подземной массы. И только в образовавшихся за счет отмирания отдельных деревьев больших окнах (5–10 м в диаметре) сосновое молодое поколение выходит в верхний ярус.

По данным Зябченко С.С. (1984), в Северной Финляндии хорошее возобновление происходит на 25% вырубок, удовлетворительное на 20%. В Швеции около 50% лесных площадей обеспечены естественным возобновлением (Ваrring, 1974) и лишь 7% площади на вырубках не покрыты лесом (Ingelog, 1973). На долю естественного возобновления в европейских странах приходится 10-25% возобновляемой площади лесов (Wolfgang, 1978). Автором отмечается, что естественное возобновление концентрированных вырубок в таежной зоне проходит успешно, но в большинстве лиственными породами. Лесоводы с давних пор стремились разумно использовать природные особенности лесов. Так, еще в 1831 г. Перелыгин П. в «Начертаниях правил лесоводов» наметил меры по сбережению подроста при рубке леса. Л.Н. Ясынов (1882), обобщив накопившийся опыт, подчеркнул важность сбережения подроста ценных пород. Турский М.К. (1894) призывал лесоводов беречь при рубке сосновый подрост в Ткаченко М.С. (1933) установил, а затем другие исследователи подтвердили, что сохранение подроста не только создает экономию трудовых и денежных затрат на лесовосстановление, но и сокращает период наступления эксплуатационной спелости древостоев на 20–40 лет.

Успешное естественное возобновление за счет сохранения предварительного возобновления отмечено для сосновых лесов Урала. В сухих условиях произрастания оптимизм возобновления под пологом спелых и перестойных насаждений сосны отмечен при полноте 0,7 (Воробьев, 1967), в свежих – 0,8–0,9 (Романов, 1963; Воробьев, 1967); для сосновых лесов Урала – 0,6–0,7 (Луганский, 1974).

Ряд авторов (Побединский, 1986; Обыденников, 1990, 1986 и др.) указывают на прямую зависимость успешности лесовозобновления от технологии лесозаготовок. Степень воздействия лесозаготовительной техники на почвенно-растительный покров различается в зависимости от зонально-типологических особенностей лесов, сезона заготовок, конструктивных особенностей машин и технологических процессов лесосечных работ. На сплошных вырубках в одном и том же типе соснового леса в зависимости от сезона и технологии вырубок, сохранности подроста, способа очистки лесосек, степени минерализации почвы и условий обсеменения могут образоваться несколько качественно различных эколого-динамических рядов возобновления и развития насаждений – типов формирования (Соловьев, 1968; Санников, 1970; Соловьев, Санников, 1997). Наиболее негативные воздействия проявляются в регионах с избыточным увлажнением и мерзлотными почвами, а также в горных лесах (Побединский, 1955).

Проведенные в последние годы многими авторами (Петров, 1974; Данилик, 1975, 1979; Обыденников, Выхин, 1976, 1978; Обыденников, 1982, 1996 и др.) исследования также подтверждают, что влияние лесозаготовительной техники на применение отдельных структурных частей фитоценоза определяется лесорастительными условиями и типами применяемых механизмов. По данным Зябченко С.С. (1984), использование современных лесозаготовительных машин при сложившейся технологии в преобладающих типах леса приводит к высокому (65–80%) уничтожению подроста.

При разработке лесосек трелевочные механизмы во время раз воротов и движения с грузом и без груза гусеницами и трелюемыми деревьями нарушают живой напочвенный покров, лесную подстилку и верхние слои почвы. На летних лесосеках наиболее заметное воз действие на поверхность почвы проявляется в лишайниковых и вересковых типах леса. В этих лесорастительных условиях минерализуется (полностью или частично) 13–20% поверхности почвы.

В сосняках брусничниках при работе механизмов минерализуется 10–17% поверхности почвы. Несколько пониженный процент минерализации объясняется более развитым живым напочвенным по кровом и наличием плотной лесной подстилки.

При разработке лесосек в сосняках черничниках минерализуется 8–16% поверхности почвы. Распределение минерализованных мест на вырубках неравномерное (встречаемость 32–46%).