Рубки спелого древостоя для удовлетворения потребностей народного хозяйства в крупной древесине называют рубками главного пользования лесом или главными рубками.
Важнейшей задачей рубок главного пользования является не только добыча древесины, но и возобновление леса.
В молодых насаждениях для регулирования состава и численности деревьев на единицу площади через определенные промежутки времени удаляют часть деревьев. Вырубленную древесину используют на нужды народного хозяйства, и она составляет промежуточное пользование лесом, а сам процесс удаления деревьев из молодых насаждений называют рубками промежуточного пользования или рубками ухода. Главная задача промежуточных рубок — формирование высокопродуктивных древостоев желаемого состава за счет лучших оставляемых на корню деревьев.
Рубки, проводимые одновременно на одном и том же участке и сочетающие в себе главные и рубки ухода, называют комплексными рубками. Наибольшее значение и распространение комплексные рубки имеют в лесах I и II групп, в лесопарках и других ценных лесных массивах.
Способы рубок главного пользования в СССР ввиду географической изменчивости лесов и разных экономических условий характеризуются большим разнообразием. Их подразделяют на три категории: сплошные, постепенные и выборочные.
Способы рубок определяют содержание хозяйственной деятельности предприятий, в классическом понимании характеризуют степень интенсивности лесного хозяйства, определяют условия лесовосстановления на вырубках. В зависимости от них протекают процессы формирования целевых древостоев и устанавливаются их сроки.
Способы рубок в значительной мере определяют затраты на заготовку древесины и на последующие лесовосстановительные мероприятия. В связи с этим они являются не только лесоводственными, но и экономическими показателями использования и воспроизводства лесных ресурсов. Рубки, проведенные в соответствии с правилами, обеспечивают рациональное использование лесных площадей в рекреационных целях. И хотя классическое понимание их в связи с механизацией стало претерпевать изменения, они остаются пока все теми же способами, которые определяют сущность хозяйства.
Например, в лесах I группы, куда включены государственные заповедники, курортные, поле — и почвозащитные, водоохранные леса, зеленые зоны вокруг городов, промышленных центров и крупных населенных пунктов, а также другие особо ценные лесные массивы, запретные полосы вдоль рек и вокруг водоемов, защитные полосы вдоль дорог, орехово-промысловые зоны, защитные полосы притундровых лесов, установлен особый режим пользования: разрешены лесовосстановительные рубки (выборочные, постепенные и узколесосечные сплошные), которые направлены на сохранение и усиление защитных свойств лесов. Во II группе лесов главное пользование представлено сплошными узколесосечными, постепенными и выборочными рубками и регламентируется величиной годичного среднего прироста насаждений. В лесах III группы, где осуществляются промышленные заготовки для удовлетворения потребностей народного хозяйства в древесине, проводят сплошные, постепенные и выборочные рубки в зависимости от типов леса.
Сплошные рубки характеризуются удалением всего древостоя за один прием в течение 1 года или заготовительного периода. Сплошные лесосечные рубки проводят на лесосеках, как правило, прямоугольной формы. Отдельные небольшие таксационные выделы насаждений (например, в районах интенсивного ведения лесного хозяйства) могут быть объектами лесосечных вырубок.
Чаще всего для рубки отводят сплошные лесосеки площадью до 200 га.
Чтобы обеспечить лесосеки достаточным количеством семян, рубка леса должна предшествовать году обильного плодоношения древостоя. Эффективность использования семенных годов древостоев зависит от организационно-технических факторов, основными из которых являются направления рубки и лесосеки, способ примыкания, срок примыкания, ширина лесосеки, а также сохранение подроста, подготовка почвы и другие дополнительные меры.
Направление очередности размещения лесосек (направление рубки) указывает на последовательность расположения последующей очередной лесосеки относительно предыдущей. Размещают лесосеки в квартале леса или на таксационном выделе навстречу преобладающим ветрам. При таком направлении обеспечивается максимальное обсеменение освобожденной от древостоя площади. Появившиеся всходы будут защищены от солнца и заморозков, которые чаше всего наблюдаются со стороны открытой для длительных холодных ветров.
Направление разработки лесосек — это то направление, которое указывает на последовательность вырубаемых деревьев на лесосеке относительно уже вырубленных. Обычно лесосеки разрабатывают в течение круглого года. Направление сильных ветров может меняться в году в зависимости от времени сезона. При господствующем ветре в году, например с запада на восток, разработку лесосек ведут в направлении с востока на запад. Между тем в осеннее время особенно часты и сильны юго-западные ветры, поэтому часть деревьев у обнаженной стены леса и отдельные деревья-сменники могут быть вывернуты с корнем. Этому будет способствовать также осеннее ослабленное сцепление корневых систем с почвой. Поэтому при выборе направления разработки лесосеки этот факт всегда учитывают.
Так, при юго-западных ветрах в осеннее время разработку лесосеки начинают с северо-восточной части. Направление рубки совпадает с направлением размещения очередных лесосек, но может не совпадать с направлением разработки лесосек.
Другими факторами, от которых зависит направление рубки, являются размещение лесотранспортных путей, их наращивание, расположение верхних складов, организация работ по трелевке и валке деревьев. Однако все эти факторы подчинены восстановлению на вырубке ценных, высокопродуктивных пород.
Направление лесосеки указывает на расположение в пространстве ее длинной стороны относительно стран света. Оно может быть различным: с севера на юг, с запада на восток, с северо-востока на юго-запад и т. д. Правильным является положение, при котором направление лесосеки перпендикулярно направлению рубки (направлению размещения очередных лесосек) и преобладающим ветрам. При таком направлении лесосеки прилегающая стена леса оставит наибольшее количество зрелых семян по всей лесосеке с относительно равномерным их распределением. Появившиеся всходы будут защищены от преобладающих ветров и солнцепека примыкающими стенами леса. В отдельных географических районах направление господствующих ветров в году может не совпадать с направлением длительных ветров в раннее весеннее время. Этот фактор учитывают при окончательном установлении направления лесосеки в хвойных древостоях, так как основная часть семян хвойных пород распространяется ранней весной по снежному насту.
В южных районах при расположении лесосеки с востока на запад молотые всходы будут защищены от солнцепека, так как примыкающая стена леса при южном положении солнца образует на лесосеке тень. Кроме этих условий выбора направления лесосеки учитывают рельеф местности, экспозицию и крутизну склонов, а также лесоэксплуатационные ограничения, что имеет большое значение в горных условиях.
Ширина лесосеки обусловливает успешность естественного возобновления на вырубке. С увеличением ширины лесосеки ухудшаются условия среды для ее естественного обсеменения, дальнейшего роста и развития самосева и подроста. Лесосеки по ширине делят на узкие (до 100 м), средние (до 250 м) и широкие (свыше 250 м). Преимущество узких лесосек заключается в том, что из-за близко расположенных стен леса семена ценных древесных пород распространяются равномерно по всему вырубленному участку. Создаются благоприятные условия для прорастания семян, роста самосева и подроста. Влага в почве сохраняется даже в условиях юга, а температура почвы не претерпевает резких колебаний и в условиях севера.
Способ примыкания лесосек — это порядок примыкания последующих лесосек к предыдущим. Порядок примыкания лесосек может быть непосредственный и чересполосный. Расположение очередной лесосеки рядом с разработанной называют непосредственным примыканием. Способ непосредственного примыкания — наиболее распространенный, обеспечивающий естественное возобновление леса.
Чересполосное примыкание лесосек заключается в том, что последующая лесосека закладывается не рядом с предыдущей, а через полосу такой же ширины, как и лесосека. Основная задача чересполосного чередования лесосек заключается в том, чтобы обеспечить естественное возобновление на вырубленных полосах от стен леса, а также вызвать предварительное возобновление под пологом несрубленных полос благодаря усиленному боковому освещению. Недостатком чересполосного примыкания лесосек является массовый ветровал в оставляемых полосах вследствие резкого изменения условий среды. Наиболее часто это наблюдается в еловых древостоях.
Кроме непосредственного и чересполосного примыкания иногда используют кулисное и шахматное. Кулисное примыкание — это чересполосное, но с более широкой оставляемой полосой, называемой кулисой. Шахматное примыкание осуществляют очень редко.
Срок примыкания лесосек характеризует период, через который вырубают последующие лесосеки. Этот период должен обеспечить естественное возобновление на участке срубленного леса. Он зависит от наступления семенного года. Срок примыкания лесосек приравнивают к периодам повторяемости обильного плодоношения, которые бывают у сосны через 3—4 года, у ели через 4—5 лет.
Однако далеко не всегда в семенные годы материнские древостой дают достаточное количество семян. Это зависит от типов леса. В сухих сосняках, где возобновление затруднено вследствие плохих условий среды, сроки примыкания увеличивают до 5 лет. Примыкание может быть ежегодным, например, в порослевых насаждениях березы, дуба и осинниках.
Обсеменители на сплошных лесосеках шириной 25 м и более оставляют в виде отдельно стоящих деревьев (10—25 шт. на 1 га) либо семенных куртин. Успех возобновления главной породой зависит от качества оставляемых семенников. К лучшим относят те экземпляры, которые отличаются компактной, высоко поднятой кроной, занимающей не более 1/3 высоты дерева. Оставляемые деревья должны относиться к основному пологу, иметь полнодревесный ствол, хорошо очищенный от сучьев, с тонкими ветвями, расположенными кверху под острым углом к оси ствола.
Положительное значение стен леса для обсеменения рассматривается в единстве с шириной лесосек, направлением рубок и другими факторами. Наиболее успешную обсеменительную роль выполняют стены леса в сосновых, еловых и лиственничных древостоях. Семена этих пород разлетаются на значительные расстояния. В дубовых, буковых и кедровых насаждениях степы леса не выполняют обсеменительных функций из-за тяжести семян.
Подготовка почвы — важное лесохозяйственное мероприятие для восстановления ценных древесных пород под пологом леса и на сплошнолесосечных вырубках. Подготовку почвы под пологом леса производят в тех случаях, когда можно получить предварительное возобновление или когда травяной покров мешает прорастанию семян. Почву рыхлят, когда урожай семян средний.
Если под пологом леса почву рыхлят в порядке содействия естественному обсеменению, то на вырубках ее подготавливают в основном для искусственного восстановления леса посевом семян или создания лесных культур посадкой, хотя в отдельных случаях при надежных обсеменителях ограничиваются только рыхлением и минерализацией почвы для содействия естественному возобновлению леса.
В дубовых древостоях на свежих и влажных почвах при полноте верхнего полога 0,4—0,6 почву обрабатывают после опадения желудей с одновременной их заделкой в почву. При сильном задернении почвы травяной покров снимают полосами шириной 0,8—1 м или площадками 1X2 или 2X2 м.
В сухих дубравах лесостепной зоны почву рыхлят на глубину до 15 см. На возвышенных местах создают микропонижения снятием дернины или возделыванием минерализованных площадок. При недостатке семян за 1—3 года до рубки в дубравах делают «шпиговку» желудей в местах, освобожденных от густого подлеска.
В буковых древостоях перед опадением семян рыхлят подстилку и поверхностный слой почвы на глубину 1—2 см. На пологих склонах почву обрабатывают только по горизонталям, а на крутых — площадками (400—600 шт. на 1 га).
Дополнительными мероприятиями, способствующими восстановлению леса, являются регулирование пастьбы скота, временное сельскохозяйственное пользование и др.
Сплошные лесосечные рубки относят к категории рубок с последующим возобновлением. Очень часто используют предварительное возобновление. В отдельных типах леса не исключается возможность сохранить жизнеспособный подрост, мелодиях и второй ярус, вышедший из-под полога леса. Дальнейшее существование, рост и формирование предварительного возобновления зависят от поселения на вырубке других пород и разрастания напочвенного травяного покрова.
Вышеописанные организационно-технические элементы способов рубок сами по себе не имеют существенного значения для лесовосстановления. Однако вместе взятые, они представляют надежный комплекс мероприятий, обеспечивающих естественное возобновление главных древесных пород на вырубках, где не было благонадежного подроста.