Effects of felling residues reinforcement of the strip roads on soil damage after logging operations in the northern taiga subzone

Abstract

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. For the conditions of cutting areas with excessive soil moisture, it is important to determine the possibilities of protecting them with a brush mats of felling residues on strip roads when felling low-bonity tree stands. This is necessary to adjust the technological parameters of the development of cutting areas in the northern taiga subzone (Arkhangelsk region) due to the vulnerability of the soil and vegetation cover. Within the boundaries of the cutting area, which was developed by a complex of logging machinery, we selected plots with 4 forwarder passages loaded with 20 m3 of spruce and birch assortments. The initial area of the forest was represented by blueberry spruce of the V class of bonitet, the stand composition was 80 percent represented by spruce, 20 percent by birch, and pine was a single, growing on soils with binomial deposits (the top of the profile is sandy loam, the bottom is silty clay). We conducted a detailed study of the structure of the ruts, opened the soil and made a description of the horizons / soil layers, determined the moisture, penetration resistance and bulk density in the thickness of 0-20 cm. As a control, we selected similar samples at the cutting strips. The laboratory determined the particle density and calculated the total porosity and porosity of aeration. It was found that the use of felling residues in the amount of 0.008 m3/m2, which is typical for this forest type, with a minimum number of vehicle passes does not exclude the negative consequences of damage to the soil and vegetation cover, but is able to minimize them. First of all, this excludes the formation of ruts in the places where loaded vehicles passed. The negative impact is manifested in the compaction of the forest floor, however, a brush mats of felling residues protects the 20-cm - thickness of the soil from compaction and disturbance of the water-air regime, compared with the ruts on strip roads without felling residues. With a larger number of vehicle passes, the available thickness of the felling residues may not be enough, and the damage may be higher.