В системе непрерывного ведения хозяйства (непрерывного, неистощительного лесопользования) необходимо установить длительность периода, в течение которого рубкой будут обойдены все древостой, имеющиеся в хозяйстве, и на месте первого из этих вырубленных участков леса вновь будет выращен спелый лес (этот период называют оборотом рубки).
В конце 30-х годов этот лесоустроительный термин в нашем лесном хозяйстве был заменен новым термином — возраст рубки.
Возрасты рубок, обеспечивающие наибольшую эффективность лесного хозяйства, принято называть оптимальными. Их можно определить путем соответствующих денежных расчетов, опирающихся на стоимость лесной продукции и затраты на его заготовку и вывозку. Вместе с тем их можно определить установлением натуральных показателей (величины годичного прироста древесины в соответствующем возрасте древостоев).
Вследствие недостаточной изученности факторов ценообразования и отдельных элементов в калькуляции себестоимости денежные расчеты, определяющие стоимость общих запасов древесины и величину ее прироста в древостоях разных возрастов, оказываются условными. При современном уровне разработки вопроса об экономической спелости леса расчетам этой спелости нельзя придавать решающего значения. Более надежный результат получается при расчете по натуральным показателям. Таким расчетом является определение технической спелости леса по величине наибольшего прироста главнейших сортиментов. Поэтому в основу определения оптимальных возрастов рубок должны быть положены возрасты технической спелости леса.
При определении возраста технической спелости древостоев разной производительности было установлено, что он зависит от класса бонитета. С понижением последнего для выращивания сортиментов одних и тех же размеров требуются более длительные сроки.
При определении возраста технической спелости древостоев по выходу главнейшего сортимента, пиловочника, оказалось, что древостой, относящиеся к двум смежным классам бонитета, имеют разницу в возрасте технической спелости, равную в среднем 10 годам. Это означает, что с понижением бонитета на один класс возраст технической спелости повышается на 10 лет. С повышением класса бонитета он соответственно уменьшается на 10 лет.
В конечном итоге зависимость возраста технической спелости от класса бонитета древостоев выражена формулой U = Sт + 10 (Nд — Nб), где
U — возраст технической спелости древостоев интересующего нас класса бонитета;
Sт — возраст технической спелости древостоев, относящихся к классу бонитета, положенному в основу расчетов (базовый класс бонитета);
Nд — порядковый номер данного класса бонитета;
Nб — номер базового класса бонитета.
Расчеты, выполненные по данным таблиц хода роста древостоев, составленных разными авторами, привели к выводу, что в сосновых и лиственничных древостоях, выращиваемых для получения пиловочника и других аналогичных по размерам сортиментов, относящихся ко II классу бонитета, возраст технической спелости наступает в 100 лет.
В еловых и пихтовых древостоях возраст технической спелости во II (базовом) классе бонитета наступает в 90 лет.
В ряде районов еловые и пихтовые древостой в возрасте, превышающем 80 лет, поражаются напенной гнилью, снижающей выход деловой древесины. В этих условиях оптимальные возрасты рубок, найденные по приведенным выше формулам, подлежат снижению на число лет, зависящее от появления и развития гнили.
В средней полосе европейской части страны древостой низших классов бонитета представлены незначительной площадью. Их нецелесообразно держать на корню до возраста, в котором может быть получено наибольшее количество пиловочника. В таких древостоях надлежит выращивать мелкие сортименты — балансы и рудстойку. В этом случае, отступая от приведенных расчетов в древостоях IV и V классов бонитета, следует устанавливать возрасты рубок на уровне нормативов, принятых для древостоев высших классов бонитета.
При определении возрастов рубок по рассматриваемому методу в качестве базовой величины следует принимать возраст технической спелости для древостоев, относящихся к наиболее распространенному классу бонитета. Ход роста древостоев этого класса бонитета наиболее изучен, и возраст, в котором прирост достигает своей кульминации, находят с наибольшей точностью.
В березовых древостоях во II (базовом) классе бонитета при расчете по выходу фанерного и пиловочного сырья возраст технической спелости изменяется на 5 лет.
Момент кульминации среднего годичного прироста деловой древесины, используемой на заготовку ведущих сортиментов, обычно оказывается выраженным не резко. В древостоях каждого класса бонитета наблюдается период продолжительностью в 20—30 лет, когда средний годичный прирост по существу остается на одном и том же уровне. Результаты вычислений показывают в ряде случаев разницу в приросте на сотые доли кубометра, что находится за пределами точности установления динамики хода роста древостоев.
Наличие у древостоев периода в 20—30 лег, в котором величина прироста сохраняется на одном уровне, дает основание изменять возраст рубки леса. В малолесных районах, где ведется интенсивное лесное хозяйство и имеется острый недостаток в древесине, возрасты рубки надо устанавливать по минимальному возрасту, соответствующему началу периода с равным приростом в древесине.
В защитных лесах, в лесохозяйственных частях зеленых зон вокруг городов и промышленных центров (I группа лесов, подгруппа Б) древостой должны оставаться на корню до заметного снижения годичного прироста. Имея это в виду, возраст рубки в древостоях этих категорий древостоев можно устанавливать несколько повышенным. Величина этого повышения должна равняться половине интервала с одинаковым годичным приростом. В численном выражении эта половина интервала близка к 10 годам или к полуклассу по хвойным породам.
При установлении возрастов рубок для лесов отдельных областей, краев и экономических районов следует ориентироваться на расчетные величины, соответствующие середине кульминационного периода с наибольшим годичным приростом.
В курортных лесах, лесопарках, заповедных местах и других категориях лесов аналогичного характера (I группа лесов, подгруппа А) первостепенное значение имеют защитные, санитарно-гигиенические, эстетические, природоохранные и другие свойства леса, относимые к невесомым его полезностям. Рациональное использование древесины в этих категориях лесов, не теряя своего значения, отодвигается на второй план.
В перечисленных категориях лесов деревья должны оставаться на корню до тех пор, пока не наступит период их постепенного отмирания. При этом надо иметь в виду, что чаще всего период распада древостоев длится не одно десятилетие. Начало распада древостоя, называемое естественной спелостью, характеризует соотношение текущего прироста и годичного отпада. Вели эти две величины равны между собой, т. е. наращиваемая за год масса древесины уравновешивается объемом отмерших за год деревьев, то это означает, что у древостоя наступила естественная спелость. У таких древостоев природоохранные, защитные и прочие полезные свойства также снижаются. Они подлежат замене следующей генерацией леса путем их рубки.
Анализ опытных материалов и нормативов, содержащихся во многих таблицах хода роста сосновых древостоев, показывает, что текущий прирост в древостоях, достигших естественной спелости, уравновешивается величиной отпада в возрасте, близком к удвоенному возрасту количественной спелости.
Возраст количественной спелости с ухудшением условий местопроизрастания у сосновых древостоев увеличивается на незначительную величину. При снижении бонитета на один класс возраст количественной спелости возрастает в среднем на 3 года. Во II классе бонитета возраст количественной спелости сосны равен 70 годам.
Таким образом, при системном подходе к решению поставленной задачи все разнообразие условий местопроизрастания и все категории лесов в отношении оптимальных возрастов рубок характеризуются одной математической моделью.
Формулы позволяют определить возрасты рубок, дифференцированные по условиям местопроизрастания, группам и категориям лесов. Чтобы установить оптимальные возрасты рубок для лесов экономических районов, республик, краев и областей, для отдельных групп выводят усредненные оптимальные возрасты соответственно распределению отдельных древесных пород по классам бонитета.