Влияние покрытия волоков порубочными остатками на повреждаемость почв при разработке лесосек в северной подзоне тайги

Для условий лесосек с избыточным увлажнением почв важно определить возможности их защиты хворостяной подушкой из порубочных остатков, укладываемых на волоки, при разработке низкобонитетных древостоев. Это необходимо для корректировки технологических параметров разработки лесосек в северной подзоне тайги (Архангельская область) в связи с уязвимостью почвенно-растительного покрова. В пределах лесосеки, разрабатываемой комплексом лесозаготовительной техники, подобрали участки с 4 проездами форвардера, груженого 20 м³ еловых и березовых сортиментов. Исходный участок леса представлен ельником черничным V класса бонитета, состава 8Е2Б+С, произрастающим на почвах с двучленными отложениями (верх профиля - супесчаный, низ - тяжелосуглинистый). Провели детальное изучение строения колей, вскрывали почвогрунт и делали описание горизонтов/слоев почвы, определили влажность, твердость и плотность сложения в толще 0-20 см. В качестве контроля отбирали подобные образцы на пасеке. В камеральных условиях определили плотность твердой фазы и рассчитали скважности общую и аэрации (F). Установили, что применение порубочных остатков в объеме 0,008 м³/м², что характерно для данного типа леса, при минимальном числе проездов техники не исключает негативных последствий повреждения почвенно-растительного покрова, однако способно минимизировать их. Прежде всего, исключается образование колейности в местах проезда груженой техники. Негативное воздействие проявляется в уплотнении лесной подстилки, однако хворостяная подушка из порубочных остатков предохраняет 20-сантиметровую толщу почвы от уплотнения и нарушения водно-воздушного режима, по сравнению с колеями, формирующимися при проезде по непокрытым хворостяной подушкой волокам. При большем числе проездов имеющейся толщи порубочных остатков может не хватить, и повреждения могут быть выше.

1. Вадбольская Ю.Е., Азаренок В.А. Снижение воздействия лесных машин на почву при рубках ухода // Леса России и хозяйство в них. 2015. № 3 (54). С. 36-40.

2. Галактионов О.Н., Кузнецов А.В. Формирование структуры лесотранспортных путей лесосеки на лесотипологической основе // Ученые записки Петрозаводского государственного университета. 2011. № 8. С. 81-84.

3. Галактионов О.Н., Кузнецов А.В., Пискунов М.А. Характеристики настила из лесосечных отходов и состояние грунта на трелевочном волоке // Ученые записки Петрозаводского государственного университета. 2009. № 7. С. 90-95.

4. Григорьев И.В., Жукова А.И., Григорьева О.И., Иванов А.В. Средощадящие технологии разработки лесосек в условиях Северо-Западного региона Российской Федерации: монография. СПб: Изд-во СПбГЛТА, 2008. 317 с.

5. Дручинин Д.Ю. Повреждение лесной почвенно-растительной среды при проведении лесозаготовительных работ // Лесозаготовительное производство: проблемы и решения: матер. Междунар. науч.-технич. конф.. Минск: Белорусский государственный технологический университет, 2017. С. 84-87.

6. Заикин А.Н., Никитин В.В., Щербаков Е.Н., Муковнина М.В. Методика снижения объемов техногенного воздействия лесосечных машин на лесные экосистемы на основе математического моделирования режимов их работы // Лесной вестник. 2018. Т. 22. № 5. С. 54-61. DOI: 10.18698/2542-1468-2018-5-54-61

7. Ильинцев А.С., Наквасина Е.Н. Образование колейности при проходе лесозаготовительной техники в ельниках на двучленных породах // Известия Санкт- Петербургской лесотехнической академии. 2021. Вып. 237. С. 168-182. DOI: 10.21266/2079-4304.2021.237.168-182

8. Катаров В.К., Сюнёв В.С., Ратькова Е.И., Герасимов Ю.Ю. Влияние форвардеров на лесные грунты // Resources and Technology. 2012. № 9 (2). С. 73-81.

9. Куляшов А.П., Колотилин В.Е. Экологичность движителей транспортно-технологических машин. М.: Машиностроение, 1993. 286 с.

10. Наквасина Е.Н., Любова С.В. Почвоведение: учеб. пособие. Архангельск: САФУ, 2016. 146 с.

11. Наквасина Е.Н., Серый В.С., Семенов Б.А. Полевой практикум по почвоведению. Архангельск: АГТУ, 2007. 124 с.

12. Серый В.С., Аникеева В.А., Вялых Н.И., Кубрак Н.И. Изменение лесорастительных условий вырубок при современных лесозаготовках // Экологические исследования в лесах Европейского Севера: сб. науч. трудов. Архангельск, 1991. С. 3-15.

13. Скляров Г.А., Шарова А.С. Почвы лесов Европейского Севера. М.: Наука, 1970. 269 с.

14. Сюнёв В.С, Соколов А.П., Коновалов А.П., Катаров В.К., Селиверстов А.А., Герасимов Ю.Ю., Карвинен С., Вяльккю Э. Сравнение технологий лесосечных работ в лесозаготовительных компаниях Республики Карелия. Йоэнсуу: НИИ Леса Финляндии, 2008. 126 с.

15. Ampoorter E., Schrijver A., Nevel L., Hermy M., Verheyen K. Impact of mechanized harvesting on compaction of sandy and clayey forest soils: results of a meta-analysis // Annals of Forest Science. 2012. Vol. 69. P. 543-562. DOI: 10.1007/s13595-012-0199-y

16. Cambi M., Certini G., Fabiano F., Foderi C., Laschi A., Picchio R. Impact of wheeled and tracked tractors on soil physical properties in a mixed conifer stand // iForest. 2015. Vol. 9. P. 89-94. DOI: 10.3832/ifor1382-008

17. Ezzati S., Najafi A., Rab M.A., Zenner E.K. Recovery of soil bulk density, porosity and rutting from ground skidding over a 20-year period after timber harvesting in Iran // Silva Fennica. 2012. Vol. 46, no. 4. P. 521-538. DOI: 10.14214/sf.908

18. Ilintsev A., Bogdanov A., Nakvasina E., Amosova I., Koptev S., Tretyakov S. The natural recovery of disturbed soil, plant cover and trees after clear-cutting in the Boreal Forests, Russia // iForest. 2020. Vol. 13. P. 531-540. DOI: 10.3832/ifor3371-013

19. Ilintsev A., Nakvasina E., Tretyakov S., Koptev S., Bogdanov A. The impact of modern logging on the forest environment of felling site in the context of climate change [Electronic resource]. Building a green, healthy and resilient future with forests : XV World Forestry Congress; 2-6 May 2022, Seoul, Republic of Korea. URL: https://drive.google.com/file/d/190XjPT5JO83nfr-aQl-UWhW1MkE9qG7D/view?usp%20target= (accessed November 10, 2023).

20. Ilintsev A.S., Nakvasina E.N., Hogbom L. Methods of protection forest soils during logging operations // ИВУЗ. Лесной журнал. 2021. № 5. С. 92-116. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-5-92-116

21. Latterini F., Dyderski M.K., Horodecki P., Rawlik M., Stefanoni W., Hogbom L., Venanzi R., Picchio R., Jagodzinski A.M. A Meta-analysis of the effects of ground-based extraction technologies on fine roots in forest soils // Land Degradation and Development. 2023. P. 1-13. DOI: 10.1002/ldr.4902

22. Naghdi R., Solgi A., Zenner E., Najafi A., Salehi A., Nikooy M. Compaction of forest soils with heavy logging machinery // Silva Balcanica. 2017. Vol. 18. Р. 25-39.

23. Nazari M, Arthur E., Lamande M, Keller T, Bilyera N, Bickel S. A meta-analysis of soil susceptibility to machinery-induced compaction in forest ecosystems across global climatic zones // Current Forestry Reports. 2023. P. 1-12. DOI: 10.1007/s40725-023-00197-y

24. Shabani S. Modelling and mapping of soil damage caused by harvesting in Caspian forests (Iran) using CART and RF data mining techniques // Journal of Forest Science. 2017. Vol. 63. P. 425-432. DOI: 10.17221/125/2016-JFS

25. Siegel-Issem C.M., Burger J.A., Powers R.F., Ponder F., Patterson S.C. Seedling root growth as a function of soil density and water content // Soil Science Society of America Journal. 2005. Vol. 69. P. 215-226. DOI: 10.2136/sssaj2005.0215

26. Siren M, Ala-Ilomaki J., Lindeman H., Uusitalo J, Kiilo K.E.K., Salmivaara A., Ryynanen A. Soil disturbance by cut-to-length machinery on mid-grained soils // Silva Fennica. 2019. Vol. 53. No. 2. P. 1-24. DOI: 10.14214/sf.10134