По данным лесоустройства 1949 г., на Обливском опорном пункте покрытая лесом площадь составляла 1151 га, из них искусственных насаждений — 982 га, массивных и кулисных — 670 га и лесных полос — 312 га. Преобладают насаждения из сосны обыкновенной в чистом виде и с кустарниками (37%).
Для разрешения поставленной задачи в типичных кулисных и массивных насаждениях были заложены 22 временных пробных площади и 4 постоянных опытных площади. Первая постоянная опытная площадь заложена в 10-летнем кулисном насаждении сосны обыкновенной, вторая и третья — в 20-летнем массивном сосняке и четвертая — 35-летнем кулисном насаждении сосны обыкновенной с примесью дуба. Размер опытных площадей взят такой, чтобы можно было, соблюдая необходимую однородность насаждений, выделить секции размером не менее 0,1 га. Одна секция всегда оставалась в качестве контрольной, на второй и последующих проводился лесоводственный уход.
Опытная площадь № 1 заложена в 1947 г. в 10-летнем сосняке и состоит из 4 секций; каждая секция разделена на 2 участка: один размером в 0,10, другой — в 0,15 га. В секции А оба участка контрольные; в секции В оба участка с обрезкой сучьев на стволах; в секции С участок в 0,10 га с обрезкой сучьев, а участок в 0,15 га с обрезкой сучьев с прореживанием (вырублено 15,6% запаса); в секции Д оба участка с прореживанием без обрезки сучьев (вырублено 9,4—10,3% запаса).
Опытная площадь №2 (как и все последующие площади) заложена в 1946 г. Она представлена 20-летним сосняком III бонитета и состоит из 4 секций, а именно: секция А — контрольная, секция С — с умеренным прореживанием (вырублено 17,3% запаса), секция Е — также с умеренной рубкой по низовому методу (вырублено 17,1%) и секция Д — с сильным прореживанием (вырублено 32,2% запаса).
Опытная площадь №3 заложена в том же насаждении, где и предыдущая (№ 2), но на участке II бонитета и включает 4 секции: секция А — контрольная, секция В — со слабым прореживанием (вырублено 11,3% запаса), секция Д — с сильным прореживанием (вырублено 30%, запаса) и секция Е — с сильной рубкой по низовому методу (вырублено 31,1% запаса).
Повторный учет элементов опыта проводился за три периода после рубок ухода, а именно: в 1950 г. — за первый 3—4-летний период (1946—1947—1950 гг.); в 1952 г. — за второй 2-летний период (1951—1952 гг.); в 1955 г. — за третий 3-летний период (1953—1955 гг.).
Результаты опыта по различным вариантам рубки ухода в защитных лесных насаждениях на песках на Обливском опорном пункте приводятся ниже.
Обрезка нижних сучьев на стволах. Отпад стволов за первые два периода (5 лет) на всех участках — как с обрезкой сучьев, так и в контрольных — почти одинаковый и составляет 0,1—2,0%. В третий (3-летний) период он резко увеличился на всех участках, нона участках с обрезкой (6,5—11%) процент отпада меньше, чем на контрольных (11,8—15,5%).
Процент прироста по массе на всех участках с обрезкой получился больше, нежели на контрольных. Наибольший процент на участках с обрезкой был в первые три года после операции. Во второй (2-летний) период он сильно уменьшился и почти на всех участках оказался меньше, чем на контрольных; но средний процент за два периода (5 лет) на участках с обрезкой оказался больше.
В третий период и за 8 лет наибольший процент прироста был на участке с обрезкой при полноте насаждений 0,7 и с обрезкой и прореживанием при полноте 1,4, а наименьший, равный с контрольными, — на участках только с обрезкой при полноте 1,4.
Продолжительность влияния обрезки на увеличение прироста зависит от полноты насаждения. При обрезке в насаждениях с полнотой больше 1 она равняется 3 годам, а с полнотой 0,7—5 годам. По истечении 8 лет после закладки опыта на участках с обрезкой общая продуктивность насаждений увеличилась по сравнению с контрольными на 9%, а на участке с обрезкой и прореживанием — на 14%.
Выход хмыза от обрезки сучьев на высоту до 2 м с гектара в среднем на 7 тыс. стволах составляет около 125 скл. куб. м; средняя выработка одного рабочего на обрезке сучьев за 8-часовой рабочий день получилась около 190 стволов. Продажная стоимость хмыза покрывает зарплату рабочих по обрезке на 55%.
В природных условиях Придонских песков процесс очищения стволов от сучьев у сосны протекает чрезвычайно медленно и неравномерно даже в загущенных древостоях. Слабая очистка стволов создает большую опасность в пожарном отношении. В кулисных насаждениях и лесополосах накапливается также большое количество сорняков (перекати-поле и др.), удаление которых из-за опущенных почти до самой земли сучьев сопряжено с большими затратами труда и денежных средств.
Рубки ухода в 10-летних сосновых насаждениях. После рубки относительное число стволов хорошей формы увеличилось на 0,5— 1% за счет удаления стволов плохой и посредственной формы. Отпад стволов за два первых периода (5 лет) на всех участках — как прореженных, так и контрольных — почти одинаковый и составляет от 0,0 до 1,5%. В третий (3-летний) период он резко увеличился: на прореженных участках до 14,6% и на контрольных — до 15,5%.
Текущий прирост как по сумме площадей сечения, так и по массе за два первых периода (5 лет) на всех прореженных участках оказался выше, чем на контрольном. На прореженном участке с обрезкой сучьев в первые три года после ухода прирост был в 1,5 раза выше, чем на прореженных участках без обрезки сучьев. В третий (3-летний) период на всех участках процент прироста уменьшился по сравнению с первыми периодами (5-летним).
Общая продуктивность прореженных насаждений в конце 8-летнего периода увеличилась на 8% по сравнению с насаждениями без ухода.
Таким образом, при слабой интенсивности рубок ухода наилучшие результаты по приросту получились от применения прореживания с обрезкой нижних сучьев с теневой хвоей на оставленных стволах. При такой интенсивности срок повторного ухода наступает не позже как через 5 лет. В 10-летних насаждениях с полнотой 1 и больше целесообразно применять прореживание умеренной интенсивности (с выборкой около 20% запаса) с обрезкой нижних сучьев на стволах в насаждениях с полнотой 0,7 — слабой интенсивности (с выборкой около 15% запаса) с обрезкой сучьев на лучших стволах только в загущенных группах деревьев.
Для борьбы со степной растительностью при лесоводственном уходе в кулисных насаждениях, окруженных степью, необходимо в опушечных рядах вырубать деревья только усыхающие и больные, а сучья на стволах не обрезать; кустарники рекомендуется сажать на пень (для усиления кустистости) в несколько приемов.
Рубки ухода в 20-летних сосновых насаждениях. После рубок во всех секциях на обеих опытных площадях относительное число стволов хорошей формы увеличилось на 1—2,5%; средняя проекция кроны во всех случаях немного увеличилась. Отпад стволов за два первых периода (5 лет) во всех секциях как прореженных, так и контрольных небольшой (0,2—1,3%), за исключением опытной площади № 3, где он достиг 3,1 %. В третий (3-летний) период отпад резко увеличился на всех участках, причем на прореженных участках он оказался значительно меньше (3,6—13,5%), чем на контрольных (17,6%).
Текущий прирост по массе на всех прореженных участках обеих опытных площадей получился выше, чем в контроле. Наибольший прирост на прореженных участках опытной площади № 2 (III бонитета) был во второй 2-летний период после ухода, а на прореженных участках опытной площади № 3 (II бонитета) — в первый 3—4-летний период. Наименьший прирост на всех прореженных участках (обеих опытных площадей) отмечен в третий 3-летний период. В этот период на участке со слабым прореживанием и на контрольных участках получился отрицательный прирост — 0,1—2,8%., а на участках с умеренным и сильным прореживанием прирост составлял 4,6%.
Интенсивность рубки в первые два периода оказала слабое влияние на увеличение прироста насаждений. За 6 лет процент прироста на секциях с различной интенсивностью на одной и той же опытной площади был почти одинаковый, но в третий период на сильно прореженных участках он стал больше, чем на участках со средним и слабым прореживанием.
Характер рубки также оказал незначительное влияние на прирост насаждения. Для обеих опытных площадей в секциях Е (где рубки проводились путем удаления, главным образом, отставших в росте деревьев) процент годичного прироста получился немного выше, чем в секциях такой же интенсивности рубки, но при удалении большего «количества деревьев из верхнего полога. Разница в первый период составляла 0,5—1,4% в пользу низового метода, но во второй 2-летний период на секциях с низовой рубкой процент оказался меньше на 1,2—1,6%.
По истечении 6 лет после рубок ухода травянистая растительность в насаждениях со слабым прореживанием встречалась частично ш местами. В среднем насчитывалось около 4 тыс. растений на гектар, а при сильном прореживании — до 16 тыс.; по истечении 9 лет при слабой и умеренной рубках — от 8 до 9 тыс. и сильной — до 40 тыс. При слабом и умеренном прореживании насаждения достигли первоначальной (до ухода) полноты по истечении 4 лет, а при сильном — не достигли ее и по истечении 9 лет.
Рубки ухода не оказали заметного влияния на общую продуктивность насаждений. По истечении 9 лет после ухода общая продуктивность на прореженных участках опытной площади № 2 (III бонитета) получилась больше, чем без ухода на 6—9%, а на участках опытной площади № 3 (II бонитета) — на 1—4%.
Таким образом из примененных рубок ухода в сосновых насаждениях 20-летнего возраста при полноте I наиболее приемлемой является рубка умеренной интенсивности (с выборкой 20—25%, запаса). При такой интенсивности срок повторных рубок наступает не позже, как через 4—5 лет после первого ухода.
Рубки ухода в 35-летних сосновых насаждениях с примесью дуба. После рубок качественное состояние насаждений улучшилось. Относительное число стволов хорошей формы увеличилось. Средняя проекция крон сосны расширилась. Участие дуба в составе насаждения возросло.
Отпад стволов дуба на всех участках как прореженных, так и контрольных отсутствует во все периоды наблюдений. Отпад стволов сосны на всех прореженных участках меньше, чем на контрольном. Он уменьшается с увеличением интенсивности рубки, а при одинаковой интенсивности процент отпада сосны выше там, где больше дуба. За первые два периода наблюдений (за 6 лет) во всех прореженных секциях отпад был небольшой (от 0 до 1,8%). В третий 3-летний период наблюдений он резко увеличился на всех участках: на «контрольном участке составил 56%, на умеренно прореженном — 24%, на сильно прореженном участке с большим участием дуба — 21%, а на сильно прореженном участке с меньшим участием дуба — 9%.
Текущий прирост по сумме площадей сечения и по массе у дуба больше, чем у сосны, на всех участках и во все периоды наблюдений. Процент годичного текущего прироста на прореженных участках больше, нежели на контрольном. Наибольший процент прироста при умеренном прореживании получился в первый 3—4-летний период наблюдений; при сильной рубке — во второй 2-летний период и наименьший на всех участках — в третий 3-летний период. В этот период на контрольной секции и на секции с умеренным прореживанием он получился отрицательным. На обоих участках с сильным прореживанием за два периода (6 лет) процент прироста почти одинаковый; в третий период — меньше на секции с большим участием дуба за счет отпада сосны.
После рубки все пни дуба дали поросль. По истечении 5 лет после рубок на умеренно прореженном участке количество побегов в гнезде составило в среднем 5 и на участке с сильным прореживанием — 6 со средней высотой 3,5—4 м.
На участках с умеренным и сильным прореживанием (где в составе насаждений дуба было больше) по истечении 6 лет после рубок ухода покров в основном оставался мертвым, лишь изредка встречались единичные растения. На секции с очень сильным прореживанием, где дуба было мало, травянистой растительности внедрилось больше. В течение третьего 3-летнего периода количество травянистых растений под пологом насаждений значительно увеличилось на всех участках, но особенно много их оказалось на участке с сильным прореживанием, где было мало дуба; здесь местами почва задернела.
Общая продуктивность насаждений на всех участках как на прореженных, так и на контрольном почти одинаковая. На прореженных участках в двух случаях она превышала на 2,6%, и в одном случае (при сильной рубке на секции с большим числом дуба) была меньше на 2% по сравнению с участком без ухода.
Из этого опыта можно сделать следующие выводы:
В 35-летних сосновых насаждениях при полноте следует применять рубки ухода умеренной интенсивности (с выборкой 20% запаса). Сильная рубка приводит к внедрению степной растительности под полог насаждения. При умеренной интенсивности срок повторных рубок наступает не позже как через 5 лет после первого ухода.
В таких же насаждениях, но с большим участием дуба (0,2—0,3) целесообразно применять рубки ухода сильной интенсивности (с выборкой 35% запаса). При такой интенсивности срок повторных рубок наступает через 6—7 лет после первого ухода.
Выход лесоматериалов, затраты труда и экономическая эффективность рубок ухода. Для определения выхода лесоматериалов, затрат рабочего времени на заготовку и экономической эффективности (в рублях) применения рубок ухода в 1946—1947 гг. была заложена 21 пробная площадь в насаждениях разного возраста, произрастающих в различных условиях, но типичных для Чирских песков: в пятилетних сосновых насаждениях заложено 2 пробные площади, в 10-летних — 2, в возрасте 18—20 лет — 6, в возрасте 33 лет — 2; в сосново-дубовых насаждениях в возрасте 33—35 лет — 2, в дубовых насаждениях в возрасте 30 лет — 1, в 20-летних белоакациевых — 1, в 6—9-летних тополевых — 3.
На всех пробных площадях проводились средней интенсивности рубки ухода. В результате обработки полученных данных оказалось: при одинаковом возрасте наибольший выход лесоматериалов получается в насаждениях, произрастающих в понижениях, с залеганием грунтовых вод на глубине 5 м; наименьший — в насаждениях, расположенных на высоких буграх и котловинах выдувания. Основной сортимент в сосновых насаждениях до 20 лет — жерди, колья; с 20 до 30 лет — подтоварник; с 33 лет — строительный кряж.
Затраты рабочего времени на заготовку лесоматериалов на гектар при рубках ухода и дневная выработка одного рабочего за восьмичасовой рабочий день зависят от производительности насаждений. В сосновых насаждениях они большей частью меньше, чем установленные нормативами, на 1,2—11,0%, реже — до 13% и совсем редко совпадают с нормативными. Но в насаждениях, произрастающих в худших условиях, эти показатели увеличиваются на 8—20%.
Дневная выработка при рубках ухода (при прочих одинаковых условиях) зависит от состава, среднего диаметра насаждения и выбираемого запаса. При одинаковом составе древостоя она прямо пропорциональна среднему диаметру и количеству выбираемого запаса.
Рубки ухода являются рентабельными в насаждениях 5-летнего возраста (за исключением насаждений, произрастающих на высоких буграх и котловинах выдувания) и старше. От разового применения рубок ухода умеренной интенсивности в сосновых насаждениях в возрасте 10, 15, 20, 25, 30 и 35 лет на площади 1 га каждой возрастной группы в сумме можно получить дополнительных лесоматериалов за счет увеличенного прироста на оставляемых стволах в количестве от 100 до 300 куб. м; из них деловых — от 70 до 230 куб. м, в зависимости от условий произрастания насаждений.
Результаты исследований
В результате исследований на Обливском опорном пункте можно рекомендовать следующие практические мероприятия: рубки ухода в сосновых насаждениях необходимо начинать не позже, как с 10-летнего возраста, а с примесью шелюги — с 3 лет. Применяют рубки ухода при всякой полноте насаждения, если имеются загущенные группы деревьев. В низкополнотных насаждениях уход проводится в загущенных группах.
В борьбе с внедрением степной растительности для сосновых насаждений с полнотой 1 наиболее приемлемой является умеренная интенсивность рубок ухода с оставлением на 1 га следующего количества стволов: в возрасте 10 лет — 5500 — 6000, в возрасте 15 лет — 3800—4000, в возрасте 20 лет — 2700—3000, в возрасте 25 лет — 2500, в возрасте 30 лет — 1800—2000, в возрасте 35 лет — 1700—1800, в возрасте 45 лет — 1300—1350.
При средней интенсивности рубок ухода срок повторного ухода в большинстве случаев наступает не позже как через 5 лет.