Текст книги "Мониторинг выращивания сосны обыкновенной в черничниках на базе Черняховского лесничества"

Мониторинг выращивания сосны обыкновенной в черничниках на базе Черняховского лесничества
Евгений Арчишаускас

© Евгений Арчишаускас, 2023

ISBN 978-5-4496-7229-2

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время леса России являются самыми крупными формированиями растительности на планете на территории одного государства. Они занимают 823561,7 тыс. га. территории страны. По запасу это составляет около 80 млрд. куб. м, что равно 25% общемирового запаса древесины. Однако для вырубки годными из них являются только около 44 млрд. куб. м, и то по существующему законодательству лишь половина этих лесов может быть отведена в вырубку. К примеру в Финляндии разрешено вырубать 90% лесов, в России этот показатель составляет всего 42%. Новый Лесной кодекс РФ позволяет изменить этот показатель до мирового уровня. На территории России сосредоточено 3/4 леса планеты, который выделяет кислород (саванны, и тропические леса кислород не выделяют).

Таким образом, можно сделать вывод, что российские леса являются невероятно ценным ресурсом, который нужно не только использовать грамотно, но и постоянно учитывать его состояние, так как в данное время как природные, так и техногенные причины постоянно изменяют лес.

Учитываю то, что по законодательству Российской Федерации рубка деревьев начинается именно в возрасте 80 лет многие лесничества начинают рубку именно в это время, хотя если дать хотя бы еще 20 лет для роста то можно получить гораздо больше древесины с рубки.

Для учета деревьев нужно уметь определять характеристики, как отдельного дерева, так и всего насаждения в целом. В своем дипломной работе я хочу рассчитать таблице хода роста модельных деревьев, а именно «Сосны обыкновенной» произрастающей в черничниках. И на базе своих расчетов и наблюдений составить таблицы, в которых будет указано поэтапное произрастание и развитие данной породы.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
– 1.1. Краткая характеристика лесничества

– Наименование и местоположение лесничества

Черняховское лесничество Агентства по охране, воспроизводству и использованию объектов животного мира и лесов Калининградской области расположено в северо-западной части Калининградской области на территории Черняховского и Гусевского муниципальных районов.

Почтовый адрес: 238170, Калининградская обл., Черняховский район п. Перелесноеул. Тепличная 6.Телефон: 8-401-41-2-23-24 Факс: 8-401-41-2-23-24

– 1.2. Общая площадь лесничества и участковых лесничеств. Распределение территории лесничества по муниципальным образованиям

В соответствии с приказом Рослесхоза от 07.05.2008 г. №141 в состав лесничества вошли леса бывшего Черняховского лесхоза, площадь 27856 га, и Майское лесничество Гусевского лесхоза на площади 7606 га. Общая площадь лесничества по состоянию на 01.01.2011 г. Составляет 35462 га. В состав лесничества входят 7 участковых лесничеств.

Таблица 1. Структура лесничества

– 1.3. Распределение лесов лесничества по лесорастительным зонам и лесным районам

СогласноПриказу Рослесхоза от 09.03.2011 N 61 «Об утверждении перечня лесорастительных зон российской федерации и перечня лесных районов российской федерации», территория лесничества относится к хвойно-широколиственному району европейской части Российской Федерации зоны хвойно-широколиственных лесов.

Таблица 2

Распределение лесов лесничества по лесорастительным зонам и лесным районам

– 1.4. Виды разрешенного использования лесов

Использование лесов, представляющее собой предпринимательскую деятельность, осуществляется на землях лесного фонда лицами, зарегистрированными в Российской Федерации в соответствии с Федеральным законом от 08.08.2001 №129-ФЗ «О государственной регистрации юридических лиц и индивидуальных предпринимателей».

Лесохозяйственным регламентом лесничества, в соответствии со статьей 25 Лесного Кодекса Российской Федерации, разрешаются следующие виды использования лесов:

1) заготовка древесины;

2) заготовка живицы;

3) заготовка и сбор недревесных лесных ресурсов;

4) заготовка пищевых лесных ресурсов и сбор лекарственных растений;

5) осуществление видов деятельности в сфере охотничьего хозяйства;

6) ведение сельского хозяйства;

7) осуществление научно-исследовательской, образовательной деятельности;

8) осуществление рекреационной деятельности;

9) создание лесных плантаций и их эксплуатация;

10) выращивание лесных плодовых, ягодных, декоративных растений, лекарственных растений;

11) выполнение работ по геологическому изучению недр, разработке месторождений полезных ископаемых;

12) строительство и эксплуатация водохранилищ и иных искусственных водных объектов, а также гидротехнических сооружений и специализированных портов;

13) строительство, реконструкция, эксплуатация линий электропередачи, линий связи, дорог, трубопроводов и других линейных объектов;

14) переработка древесины и иных лесных ресурсов;

15) осуществление религиозной деятельности;

16) иные виды, определенные в соответствии с частью 2 статьи 6 Лесного Кодекса Российской Федерации.

Леса могут использоваться для одной или нескольких целей, если иное не установлено Лесным Кодексом Российской Федерации или другими федеральными законами.

1.5. Характеристика лесных и нелесных земель лесного фонда на территории лесничества

Таблица 3

Распределение площади лесничества по категориям лесных и нелесных земель лесного фонда

Примечание – К прочим землям относятся: карьеры, каменные россыпи, ландшафтные поляны, овраги, оползни, карстовые образования, поляны, скальные обнажения, торфоразработки, трассы коммуникаций: воздушные и кабельные линии электропередач, телефонные линии, газопроводы, нефтепроводы.

Площадь земель лесного фонда представлена на 88,9% покрытыми лесной растительностью землями, на 2,6% не покрытыми и 8,5% нелесными землями.

Таблица 4

Динамика площадей лесного фонда по категориям земель

– 1.6. Характеристика особо охраняемых природных территорий и объектов, планы по их организации, развитию экологических сетей, сохранению биоразнообразия

Использование лесов на особо охраняемых природных территориях осуществляется в соответствии с «Особенностями использования, охраны, защиты, воспроизводства лесов, расположенных на особо охраняемых природных территориях», утвержденных приказом МПР России от 16.07.2007 №181.

Леса, расположенные на особо охраняемых природных территориях, в соответствии с частью 4 статьи 12 Лесного Кодекса Российской Федерации подлежат освоению в целях сохранения средообразующих, водоохранных, защитных, санитарно-гигиенических, оздоровительных и иных полезных функций лесов с одновременным использованием лесов при условии, если это использование совместимо с целевым назначением защитных лесов и выполняемыми ими полезными функциями.

Использование лесов на особо охраняемых природных территориях осуществляется в соответствии с «Особенностями использования, охраны, защиты, воспроизводства лесов, расположенных на особо охраняемых природных территориях», утвержденных приказом МПР России от 16.07.2007 №181.

Леса, расположенные на особо охраняемых природных территориях, используются в соответствии с режимом особой охраны особо охраняемой природной территории и целевым назначением земель, определяемыми лесным законодательством Российской Федерации, законодательством Российской Федерации об особо охраняемых природных территориях и положением о соответствующей особо охраняемой природной территории.

В лесах, расположенных на особо охраняемых природных территориях, запрещается осуществление деятельности, несовместимой с их целевым назначением и полезными функциями.

В лесах, расположенных на особо охраняемых природных территориях, сплошные рубки осуществляются только в случае, если выборочные рубки не обеспечивают замену лесных насаждений, утрачивающих свои средообразующие, водоохранные, санитарно-гигиенические, оздоровительные и иные полезные функции, на лесные насаждения, обеспечивающие сохранение целевого назначения защитных лесов и выполняемых ими полезных функций (часть 4 статьи 17 Лесного Кодекса Российской Федерации).

В лесах, расположенных на территориях государственных природных заповедников, запрещается проведение рубок лесных насаждений на лесных участках, на которых исключается любое вмешательство человека в природные процессы. На иных участках, если это не противоречит правовому режиму особой охраны территорий государственных природных заповедников, допускается проведение выборочных рубок лесных насаждений в целях обеспечения функционирования государственных природных заповедников и жизнедеятельности проживающих в их пределах граждан.

В лесах, расположенных на территориях национальных парков, природных парков и государственных природных заказников, запрещается проведение сплошных рубок лесных насаждений, если иное не предусмотрено правовым режимом функциональных зон, установленных в границах этих особо охраняемых природных территорий.

Особенности проведения выборочных рубок лесных насаждений и в установленных федеральными законами случаях сплошных рубок лесных насаждений определяются положениями о соответствующих особо охраняемых природных территориях.

В лесах, расположенных на территориях комплексных (ландшафтных), биологических (ботанических и зоологических), палеонтологических, гидрологических, геологических государственных природных заказников запрещается проведение сплошных рубок лесных насаждений, если иное не предусмотрено положением о соответствующем государственном природном заказнике.

В лесах, расположенных на территориях зоологических государственных природных заказников, предназначенных для сохранения редких и исчезающих видов животных, допускается проведение сплошных и выборочных рубок лесных насаждений при осуществлении ухода за лесами с сохранением на лесосеках части лесных насаждений, необходимых для обеспечения жизнедеятельности животных.

В лесах, расположенных на территориях памятников природы и в границах их охранных зон, запрещается проведение рубок лесных насаждений в случае, если это влечет за собой нарушение сохранности памятников природы.

В лесах, расположенных на территориях лечебно-оздоровительных местностей и курортов, допускается проведение рубок с целью сохранения лесных насаждений основных лесных древесных пород.

В лесах, расположенных на территориях лечебно-оздоровительных местностей и курортов, уход за лесами и другие предусмотренные лесным законодательством Российской Федерации мероприятия по использованию, охране, защите, воспроизводству лесов, осуществляются дифференцированно в пределах зон, выделенных в составе округа санитарной (горно-санитарной) охраны.

Леса, расположенные на ООПТ, подлежат охране от пожаров, от загрязнения (в том числе радиоактивными веществами) и от иного негативного воздействия, а также защите от вредных организмов в соответствии с лесным законодательством Российской Федерации, режимом особой охраны особо охраняемой природной территории.

Единые требования к пожарной безопасности в лесах установлены Правилами пожарной безопасности в лесах, утвержденными постановлением Правительства Российской Федерации от 30.06.2007 №417.

Единый порядок и условия организации защиты лесов от вредных организмов, а также от негативных воздействий на леса и санитарные требования к использованию лесов установлены Правилами санитарной безопасности в лесах, утвержденными постановлением Правительства Российской Федерации от 29.06.2007 №414.

Очистка лесов, расположенных на ООПТ, от захламления проводится в особо охраняемых, рекреационных функциональных зонах, функциональных зонах познавательного туризма обслуживания посетителей, хозяйственного назначения особо охраняемой природной территории, определяемых положением об особо охраняемой природной территории.

Очистка лесов, расположенных на ООПТ, от захламления в других функциональных зонах особо охраняемой природной территории проводится в случае, если создается угроза возникновения очагов вредных организмов или пожарной безопасности в лесах.

В лесах, расположенных на ООПТ, за исключением территорий биосферных полигонов, запрещается использование токсичных химических препаратов для охраны и защиты лесов, в том числе в научных целях.

В лесах, расположенных на биосферных полигонах государственных природных биосферных заповедников в соответствии с их назначением, определенном в положении о биосферном полигоне, могут использоваться токсичные химические препараты для охраны и защиты лесов в целях проведения научных исследований, экологического мониторинга, а также апробирования и внедрения методов рационального природопользования, не разрушающих окружающую природную среду и не истощающих биологические ресурсы.

Воспроизводство лесов, расположенных на ООПТ, осуществляется путем лесовосстановления и ухода за лесами в соответствии с лесным законодательством Российской Федерации и режимом особой охраны особо охраняемой природной территории.

Лесовосстановление на ООПТ осуществляется на лесных участках, лесные насаждения на которых погибли или повреждены в результате пожаров, воздействия вредных организмов, а также на лесных участках, на которых проводились сплошные рубки.

Лесоразведение на ООПТ осуществляется на участках нелесных земель для предотвращения водной, ветровой и иной эрозии почв, создания защитных насаждений, проведения биотехнических мероприятий, а также на землях, нарушенных в результате прежней хозяйственной деятельности.

Лесовосстановление и лесоразведение на ООПТ должны обеспечивать формирование лесных насаждений, близких к естественным по составу видов (пород) деревьев, кустарников, других лесных растений в соответствующих природно-климатических условиях.

Интродукция (пород) деревьев, кустарников, лиан, других лесных растений, не произрастающих в данном лесном районе, не допускается.

Лесовосстановление, лесоразведение и уход за лесами на ООПТ осуществляется в соответствии с правовым режимом и целевым назначением указанных территорий.

Деятельность лесничества должна быть направлена на сохранение биоразнообразия на его территории в соответствии со «Стратегией сохранения редких и находящихся под угрозой исчезновения видов животных, растений и грибов», утвержденной приказом МПР России от 06.04.2004 №323. Наибольший эффект для предотвращения гибели редких и находящихся под угрозой исчезновения видов животных, растений и грибов достигается с помощью организации сети ООПТ с разным режимом охраны, соединенных «экологическими коридорами» (экологические сети).

Существующих ООПТ нет и не проектируется. Перечень кварталов по лесничеству расположенных на территории ООПТ приведены в приложении 3

Сохранение окружающей среды и биоразнообразия в лесничестве будет достигнуто путем:

– ограничения лесохозяйственной деятельности (выделение защитных лесов и особо защитных участков леса);

– сохранение редких и исчезающих видов растений, занесенных в Красную книгу природы Калининградской области;

– использования лесов с максимальным сохранением окружающей среды и биологического разнообразия.

Использование лесов, выполняющих функции защиты природных и иных объектов, ценных лесов, а также лесов, расположенных на особо защитных участках, осуществляется в соответствии с приказом Рослесхоза от 14 декабря 2010 года №485 «Об утверждении особенностей использования, охраны, защиты, воспроизводства лесов, расположенных в водоохранных зонах, лесов, выполняющих функции защиты природных и иных объектов, ценных лесов, а также лесов, расположенных на особо защитных.

МОНИТОРИНГ, ВИДЫ МОНИТОРИНГА И МЕТОДЫ НАБЛЮДЕНИЯ ЗА ЛЕСОМ
2.1 Наземный мониторинг лесов

Наземный мониторинг лесов – это мониторинг за состоянием лесных территорий, осуществляемый посредством наземных средств наблюдения (специализированных высотных сооружений, видеокамер, тепловизоров и т.п.)

2.2.Традиционные средства наземного мониторинга леса

Еще в XX веке во многих странах с крупными лесными массивами действовала система наземного мониторинга, смысл которой состоял в создании специальных высотных сооружений, на которых мог располагаться человек и следить за состоянием лесных массивов. Такой способ позволял одному человеку осуществлять мониторинг лесной площади (около 30 км в радиусе вышки в зависимости от сопутствующих параметров, таких как высота сооружения, рельеф прилегающей местности и текущие метеоусловия), осуществлять обнаружение возгорания на ранней стадии и при определённых условиях вычислять его координаты посредством метода триангуляции.

Данный способ активно использовался как на территории России, так и за рубежом: в Канаде и странах Европы. Следует отметить, что при наличии вышеназванных положительных сторон, традиционный метод наземного мониторинга обладает и некоторыми минусами, одним из которых является высокая зависимость от человеческого фактора для непрерывного контроля за пожарной активностью во время всего пожароопасного сезона и ограничение территории наземного мониторинга существующим количеством пожарно-наблюдательных вышек (ПНВ).

На данный момент в России традиционный метод мониторинга леса испытывает практические сложности с реализацией из-за дефицита рабочих кадров в лесном хозяйстве. Кроме того, даже при отсутствии кадрового дефицита, осуществление контроля деятельности большого количества людей на значительной территории дополнительно требует эффективной системы управления. Стоит также упомянуть о невозможности автоматизации процесса обнаружения пожара и эффективного обмена информацией между его участниками при подобном подходе к решению проблемы мониторинга леса.

2.3. Видеонаблюдение за лесами

С середины восьмидесятых годов прошлого века был предпринят ряд попыток использования видеонаблюдения в целях наземного мониторинга лесных массивов. Эксплуатируемые устройства являлись телеустановками, находящимися в составе PTZ-камеры и устанавливаемые на вышках, в комплекте с телевизионным устройством и пультом дистанционного управления, расположенных при этом в непосредственной близости от высотного сооружения. Рядом также располагался оператор, осуществлявший просмотр лесной территории в ручном режиме. Помимо собственно информации с видеокамер, оператор имел возможность получения направления на лесной пожар, обнаруженный при помощи PTZ-камер.

Использование видеонаблюдения для нужд мониторинга леса продемонстрировало высокие характеристики описанного метода как по дальности мониторинга (радиус обзора с одной точки составлял до тридцати километров), так и по временным параметрам (раннее обнаружение лесных пожаров).

Кроме того, так как высотное сооружение стало использоваться для установки видеооборудования, а не для присутствия человека на нём, новые технические требования к вышкам обусловили уменьшение стоимости их сооружения и относительную простоту в эксплуатации. За счёт этого оказалось возможным изменить другие параметры высотного сооружения, например, увеличить его высоту. Положительным образом использование видеонаблюдения сказалось и на рабочих условиях, в которых находился специалист: его помещение располагалось на земле и ему больше не требовалось подниматься на вышку для обзора территории. Также была уменьшена вероятность ложного обнаружения, поскольку функция трансфокатора видеокамеры позволяла осуществлять детальное рассмотрение удалённого объекта.

Однако в каждой точке мониторинга требовалось наличие, как источника электропитания, так и специалиста. Тем не менее, даже при названных недостатках системы подобного рода продолжают существовать, в том числе в России, решая задачи мониторинга леса.

2.4. IP-видеонаблюдение и видеоаналитика

Начало XXI века отмечено динамичным распространением сети. Прогресс в области электроники и цифровой техники повлёк за собой широкое использование цифровых управляемых камер, что оказало влияние на уменьшение их стоимости при сохранении прежних технических характеристик. Что касается вычислительной техники то её регулярное совершенствование и быстрое распространение способствовало автоматизации определённого объёма работ, традиционно выполняемых человеком, которому была предоставлена возможность принятия только окончательного решения. Массовая потребность в мобильной связи и широкое распространение в последней время, способствовало активному строительству сотовых вышек, подключенных к источнику электропитания и каналам связи, как в крупных населённых пунктах, так и в сельской местности, в том числе на территории лесного фонда или землях, прилегающих к нему. Указанные факторы создали возможности для дальнейшего прогресса в области видеосистем мониторинга леса, заключающиеся в технической эксплуатации развитой инфраструктуры каналов связи и высотных сооружений операторов мобильной связи для размещения требуемого видеооборудования.

При подобном подходе практически целесообразным является объединение PTZ-IP-видеокамер в единую сеть посредством использования каналов операторов мобильной связи и Интернета. При этом контроль нескольких видеокамер возможен при участии только одного специалиста в центре контроля, а необходимость в создании традиционных пожарно-наблюдательных вышек отсутствует. Кроме того, новый тип системы видеонаблюдения обладает преимуществами, характерными для прежних систем наземного мониторинга леса в плане радиуса обзора, точности определения направления на пожар и точности определения местоположения очага возгорания. В связи с использованием IP-видеонаблюдения особую роль в обнаружении лесных пожаров стала играть практика применения компьютерного зрения, то есть систем, в автоматическом режиме относящих некоторые объекты к категории потенциально опасных. Применительно к задачам наземного мониторинга леса использование видеоаналитики целесообразно в условиях, при которых количество видеокамер на одного оператора достаточно велико (более пяти-семи штук) и существует необходимость в облегчении работы оператора центра контроля за счёт автоматизации опознавания таких визуальных объектов, как дым и пламя. При таком подходе участие оператора на практике свелось к принятию окончательного решения относительно реальной опасности объектов, автоматически отнесённых системой к группе потенциально опасных.

Инновационный мониторинг леса, совмещающий в себе использование высотных сооружений операторов мобильной связи, а также элементы IP-видеонаблюдения и видеоаналитики на базе целевого программного обеспечения, уже сейчас используется на практике. Что касается России, то внедрение систем наземного мониторинга нового поколения относится к направлению информационно-телекоммуникационных систем, которое расценивается государством в качестве одного из приоритетных в сфере развития науки, технологий и техники (проект инновационного центра «Сколково» «Лесной Дозор»).