Способ восстановления лесных насаждений

Способ восстановления лесных насаждений

Реферат

Предлагаемое изобретение относится к области лесного хозяйства, в частности к агролесомелиорации, и может быть использовано при восстановлении сильно изреженных, потерявших мелиоративные функции насаждений посадкой новых, хозяйственно ценных культур на месте сплошных вырубок.

Известен способ восстановления защитных насаждений (Маттис Г.Я., Павловский Е.С., Калашников А.Ф. и др. Справочник агролесомелиоратора. - М.: Лесная промышленность, 1984 г., с.147-148). Способ заключается в сплошной лесовосстановительной рубке насаждения, удалении срубленных деревьев за пределы участка, раскорчевке пней, сбора пней и вычесывании крупных корней. После чего на лесокультурной площади осуществляют предпосадочную подготовку почвы и посадку хозяйственно ценных пород.

Недостатком известного технического решения задачи является плохое качество подавления нежелательной растительности, так как после рубки деревьев с лесокультурной площади удаляются только пни срубленных деревьев и крупные корни. При этом остаются на участке мелкие корни и семена древесных растений, которые могут длительное время храниться в слое почвы и на ее поверхности и при благоприятных условиях прорастать и давать всходы нежелательных древесных растений. Предпосадочная подготовка почвы (вспашка) лесокультурной площади, проводимая перед посадкой хозяйственно ценных лесных культур, только улучшает условия прорастания одной части семян, попавшей в результате вспашки почвы в верхний слой, и условия «хранения» другой части семян нежелательных древесных растений, попавшей в более глубокие почвенные слои в результате оборота пласта почвы. Со временем при механизированных уходах (культивациях) эта часть семян попадет в верхние слои почвы и тоже прорастет, что приведет к еще большему ухудшению качества подавления нежелательной растительности.

Известен «Способ восстановления лесных насаждений» (патент Российской Федерации на изобретение №2308826, МПК A01G 23/00) - прототип. Известное техническое решение заключается в проведении лесовосстановительной рубки, удалении срубленных деревьев за пределы участка, периферийном обваловании участка с высотой вала, превышающей высоту пней срубленных деревьев, а при достижении среднесуточных температур воздуха +12, +14 градусов по Цельсию и выше поверхность почвы участка заливают жидким навозом и обеспечивают превышение его уровня над пнями. Далее жидкий навоз накрывают водоудерживающим, воздухонепроницаемым материалом и обеспечивают его сохранность в жидком виде на поверхности почвы участка в течение 15-20 суток, после чего водоудерживающий, воздухонепроницаемый материал убирают, а после высыхания жидкого навоза проводят предпосадочную подготовку почвы и посадку хозяйственно ценных лесных культур.

Недостатком известного технического решения задачи, как и у предыдущего аналога, является недостаточно хорошее качество подавления нежелательной растительности.

При использовании известного способа разогретый под водоудерживающим, воздухонепроницаемым материалом жидкий навоз в течение 15-20 суток хорошо уничтожает спящие почки на пнях и корневых системах срубленных древесных растений, но плохо уничтожает семена нежелательных древесных растений, находящихся на поверхности почвы, и почти не уничтожают семена древесных пород, которые попадают при трелевке срубленных деревьев за пределы участка в слой лесной подстилки и вглубь почвы. Так после обработки поверхности почвы по известному техническому решению жизнеспособными остаются семена клена остролистного и ясенелистного, находящиеся на поверхности почвы до 50%, находящиеся в лесной подстилке до 50-70% и находящиеся в 10-сантиметровом слое почвы до 70-80% (Таблица 1). В дальнейшем такие семена в течение времени прорастают и значительно увеличивают количество нежелательной растительности на лесокультурной площади, что снижает качество подавления нежелательной растительности известным способом.

Поэтому заявляемое решение задачи направлено на улучшение качества подавления нежелательной растительности.

Технический результат достигают тем, что после периферийного обвалования участка, в зимний период, осуществляют намораживание на нем ледника из жидкого навоза, верхний уровень которого превышает высоту пней срубленных деревьев, и проводят его термоизоляцию, причем объем ледника и величина термоизоляции обеспечивают сохранение ледника на поверхности почвы лесокультурной площади и его превышение над пнями срубленных деревьев до окончания следующего за его намораживанием вегетационного периода, после чего термоизоляцию убирают и обеспечивают полное таяние ледника, затем проводят предпосадочную подготовку почвы и посадку хозяйственно ценных лесных культур.

Намораживание ледника из жидкого навоза можно осуществить при наличии устойчивых отрицательных температур воздуха, что может быть только в зимний период. В другие времена года наморозить ледник из жидкого навоза невозможно, а значит и осуществить заявляемое решение задачи нельзя.

Намораживание ледника проводят на обвалованном по периферии участке для того, чтобы жидкий навоз во время его внесения на поверхность почвы участка и до его замерзания не стекал за его пределы, а намораживался и создавал ледник в пределах лесокультурной площади участка, предназначенной для восстановления насаждения. Поэтому намораживание ледника после периферийного обвалования участка позволяет создать ледник именно в пределах участка, предназначенного для лесовосстановления.

Вал также играет роль термоизолятора ледника во время следующего за его намораживанием вегетационного периода (периода положительных температур воздуха) и не дает леднику таять по его периферии. Это создает условия для сохранения ледника по всей лесокультурной площади участка в течение вегетационного периода, что также необходимо для достижения технического результата заявляемым решением. При отсутствии термоизоляции по периферии участка ледник будет таять по краям и уничтожение семян нежелательных растений в этих местах станет невозможным или произойдет не в полном объеме, что отрицательно скажется на достижении технического результата по заявляемому способу.

Ледник из жидкого навоза на участке необходим для уничтожения нежелательной растительности, а именно корневых отпрысков, пневой поросли, образующейся из спящих почек и семян древесных растений. Ледник воздействует на спящие почки, расположенные на пнях и корневых системах срубленных деревьев, а также на семена нежелательных древесных растений, находящихся на участке длительными по продолжительности низкими температурами. Вегетация древесных растений при таких температурах невозможна, невозможно пробуждение спящих почек и прорастание семян древесных растений. Спящие почки на пнях срубленных деревьев и их корневых системах всю зиму после летне-осенней вырубки деревьев на участке находятся в состоянии покоя. Наличие ледника на лесокультурной площади участка продлевает воздействие низких температур на спящие почки пней и корневых систем еще на весенне-летний и часть осеннего периода положительных температур воздуха (периода вегетации). Действие низких температур, которое обеспечивает наличие ледника в этот период, не дает пробудиться спящим почкам пней и корневых систем, и период покоя «вынужденно» продлевается на следующий за намораживанием ледника вегетационный период. Ввиду этого пни и их корневые системы не выдерживают столь длительное состояние покоя и погибают.

Для воздействия низкими температурами на спящие почки пней срубленных деревьев необходимо, чтобы верхний уровень ледника превышал высоту пней и покрывал все спящие почки, находящиеся на них. Если верхний уровень ледника не будет превышать высоту пней срубленных на лесокультурной площади деревьев, а, к примеру, будет ниже, то спящие почки, находящиеся выше ледника и не контактирующие с ним, не будут в период вегетации находиться в зоне низких температур и прорастут. Это приведет к появлению на участке нежелательной древесной растительности, что отрицательно скажется на достижении технического результата заявляемым решением задачи.

Термоизоляцию ледника проводят для того, чтобы ледник не растаял в течение следующего за его намораживанием вегетационного периода и всю его продолжительность воздействовал низкими температурами на спящие почки пней и корневых систем срубленных деревьев, а также на семена древесных растений, имеющихся на участке. Воздействие низкими температурами в течение следующего за намораживанием вегетационного периода является достаточным сроком для гибели нежелательных древесных растений (пней и корневых систем срубленных деревьев, а также семян древесных растений).

Намораживание ледника именно из жидкого навоза необходимо для улучшения качества подавления нежелательной растительности, а именно для лучшей гибели семян древесных растений, которые находятся на поверхности почвы, в ее глубинах и в остатках лесной подстилки на участке. Весной и летом (в теплое время года) в течение периода вегетации следующего за намораживанием ледника последний несколько подтаивает снизу из-за его контакта с почвой, которая в это время имеет небольшие положительные температуры (порядка +1, +1,5 градусов по Цельсию). Поэтому семена древесных растений находятся постоянно не во льду, а в жидкой среде, которую образует подтаивающий снизу ледник из жидкого навоза. В этом случае на семена нежелательных растений действует длительное время низкая температура и агрессивная среда жидкого навоза, которая разъедает семенные оболочки и повреждает зародыши семян. Причем подтаивающий снизу в течение вегетационного периода ледник создает снизу постоянную среду из жидкого навоза, который уничтожает семена нежелательных растений, находящихся на поверхности почвы, а также просачивается в почву и лесную подстилку, длительное время контактирует с находящимися там семенами, уничтожая и их, что положительно влияет на достижение технического результата заявляемым решением задачи.

Если намораживание ледника проводить не жидким навозом, а к примеру водой, то семена нежелательных растений не будут гибнуть в полном объеме так как вода не является такой агрессивной средой, как жидкий навоз по отношению к оболочкам семян и их зародышам. Поэтому для достижения технического результата необходимо намораживание ледника именно жидким навозом.

Ледник из жидкого навоза необходимо сохранять на поверхности почвы участка с его превышением над пнями срубленных деревьев в течение вегетационного периода, следующего за его намораживанием. Именно этого времени достаточно для гибели семян нежелательных растений, а также пней и корневых систем срубленных деревьев.

При окончании вегетационного периода, следующего за намораживанием ледника, термоизоляцию убирают и обеспечивают полное таяние ледника, затем проводят предпосадочную подготовку почвы и посадку хозяйственно ценных лесных культур.

Термоизоляцию необходимо убрать для обеспечения контакта ледника с положительными температурами воздуха, после чего ледник тает. Так ледник убирают с участка. Если ледник не убрать с лесокультурной площади участка, то станет невозможным проведение предпосадочной подготовки почвы и посадка хозяйственно ценных лесных культур, так как лесокультурная площадь будет занята ледником.

Таким образом, все существенные признаки необходимы, а их совокупность достаточна для достижения заявляемым решением задачи технического результата.

Заявляемое техническое решение задачи выполняют следующим образом.

На участке лесного насаждения, подлежащего лесовосстановлению в летне-осенний период, проводят сплошную рубку всех имеющихся деревьев с их последующим удалением за пределы лесокультурной площади. Рубку проводят с использованием бензопил «Дружба» и «Урал». Пни оставляют высотой не более 10 сантиметров. Трелевку спиленных деревьев за пределы участка осуществляют с использованием тракторов Т-40, МТЗ-80 и конной тяги. Вырубают и древесный подрост на уровне земли с помощью топоров. Порубочные остатки убирают за пределы участка. После проведения сплошной лесовосстановительной рубки участок обваловывают с помощью бульдозеров и экскаваторов на базе ЮМЗ-6, при этом используют землю, находящуюся за пределами участка. Высота вала составляет не менее 80 сантиметров, то есть выше максимальной высоты оставшихся на участке пней срубленных деревьев. Причем высота вала должна отчасти обеспечить объем ледника, необходимый для его сохранения в течение следующего за его намораживанием вегетационного периода. В ЦЧЗ для этого достаточна высота вала не менее 80 сантиметров.

Таблица 1
Подавление нежелательной растительности клена остролистного и клена ясенелистного при применении различных способов.
Показатели	Аналог	Прототип	Заявляемое решение
1. Гибель пней и корневых систем, в %	до 50	до 100	До 100
2. Гибель семян
На поверхности почвы	0	до 50	до 100
В лесной подстилке	0	30-50	до 100
В слое почвы 0-10 см	0	20-30	80-90

При наступлении в зимний период устойчивых отрицательных температур воздуха (морозов) проводят намораживание на лесокультурной площади участка ледника из жидкого навоза. При этом жидкий навоз привозят из жижесборников с помощью тракторов Т-150 К в агрегате с РЖТ-8. После чего его выливают в несколько приемов на обвалованный участок. То есть после замерзания одной партии вылитого жидкого навоза поверх него наливают другую. Так проводят постепенное намораживание ледника, до тех пор, пока его высота не сравняется с высотой периферийного вала, и объем его не будет достаточным для того, чтобы ледник сохранился на лесокультурной площади обвалованного участка с высотой, большей высоты пней срубленных деревьев, до окончания следующего за намораживанием вегетационного периода, то есть примерно с конца зимы до середины октября месяца.

После намораживания ледника проводят его термоизоляцию. Для этого ледник вместе с валом накрывают термоизоляционным материалом. В качестве такого материала используют опилки и солому. В условиях ЦЧЗ для сохранения необходимой величины ледника достаточно его намораживание над землей до величины 80 сантиметров, толщины опилочного покрытия в 50-60 сантиметров и верхнего соломенного 20-30 сантиметров.

По окончании следующего за намораживанием ледника вегетационного периода термоизоляцию убирают, после чего ледник тает. При наступлении следующей весны почва участка подсыхает до состояния физической спелости, после чего проводят ее предпосадочную подготовку и посадку хозяйственно ценных лесных культур.

Способ восстановления лесных насаждений, включающий лесовосстановительную рубку, удаление срубленных деревьев за пределы участка, периферийное обвалование лесокультурной площади, подавление нежелательной растительности, подготовку почвы и посадку хозяйственно ценных лесных культур, отличающийся тем, что после периферийного обвалования участка в зимний период осуществляют намораживание на нем ледника из жидкого навоза, верхний уровень которого превышает высоту пней срубленных деревьев, и проводят его термоизоляцию, причем объем ледника и величина термоизоляции обеспечивают сохранение ледника на поверхности почвы лесокультурной площади и его превышение над пнями срубленных деревьев до окончания следующего за его намораживанием вегетационного периода, после чего термоизоляцию убирают и обеспечивают полное таяние ледника, затем проводят предпосадочную подготовку почвы и посадку хозяйственно ценных лесных культур.