Заведу плантации на фазенде...

Продуктивность лиственницы европейской в Жорновском лесничестве и практические аспекты использования БПЛА для ухода за лесными культурами.

Ниже  проанализированы таксационные показатели лиственничных культур разного возраста, произрастающих на территории Жорновского лесничества Осиповичского района. Например лиственница европейская формирует высокопродуктивные древостои с запасом до 900 м;/га к 110 годам. Рассмотрены практические возможности применения беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) для решения повседневных задач лесного хозяйства: контроля приживаемости, оперативного выявления повреждений и планирования рубок ухода в лиственничных культурах. Предложены конкретные, экономически доступные мероприятия по внедрению квадрокоптеров в деятельность инженерно-технических работников лесничества.

Введение.

В лесном фонде Республики Беларусь лиственница европейская (Larix decidua Mill.) занимает небольшие площади, однако опыт её выращивания в Жорновской экспериментальной лесной базе Института леса НАН Беларуси показывает высокую перспективность этой породы для создания ценных насаждений. Благодаря быстрому росту, качественной древесине и устойчивости к неблагоприятным факторам, лиственница может стать основой для плантационного лесовыращивания в регионе.
Современные требования к лесохозяйственному производству предполагают внедрение доступных технологий, повышающих эффективность труда. Одним из таких направлений является использование беспилотных летательных аппаратов. В последние годы БПЛА становятся обычным инструментом в лесхозах Беларуси, однако их применение зачастую ограничивается охраной лесов от пожаров и поиском нарушителей. Цель данной работы — на примере лиственничных культур Жорновского лесничества показать, как данные о продуктивности насаждений могут сочетаться с практическим использованием квадрокоптеров для повседневного ухода за лесом.

Объекты и методы.

Объектами исследований послужили чистые и смешанные культуры лиственницы европейской, (лесорастительные условия С2 и Д2). Анализировались данные двух возрастных категорий:

1. Молодые культуры: 29-летние насаждения, созданные с густотой посадки 833–1111 экз./га.
2. Спелые насаждения: 110-летние культуры (посадка 1908 года) с первоначальной густотой 2260 экз./га, пройденные рубками ухода.

Использовались материалы пробных площадей, заложенных сотрудниками Института леса, и общедоступные сведения о применении БПЛА в лесном хозяйстве, изложенные в отраслевых изданиях и материалах научно-практических конференций.

Результаты и их обсуждение.

1. Рост и продуктивность лиственницы в условиях Жорновского лесничества.

Проведённый анализ подтверждает высокий потенциал лиственницы европейской в регионе. В 29-летних культурах, созданных с относительно редким размещением посадочных мест, сформировался высокопродуктивный древостой.

Таксационная характеристика лиственничных культур Жорновского лесничества.

В молодом возрасте лиственница демонстрирует очень высокую энергию роста. Средний прирост за 29 лет (9,65 м;/га в год) превышает нормативные показатели для хвойных пород I класса бонитета. К 110 годам накоплен значительный запас — более 850 м;/га, что соответствует уровню высокопродуктивных насаждений. Снижение среднего прироста в старшем возрасте — естественный процесс, однако абсолютные значения запаса остаются высокими.

Полученные данные позволяют рассматривать лиственницу как породу, пригодную для создания плантационных культур с целевым назначением на получение крупномерной древесины. Подразумевается, что такие показатели достижимы при своевременном проведении рубок ухода и оптимальном для каждого возраста режиме выращивания.

2. Практические возможности применения БПЛА при выращивании лиственничных культур.

Использование квадрокоптеров в лесном хозяйстве Беларуси уже не является экспериментом. В Логойском, Поставском и других лесхозах БПЛА применяются для патрулирования и обнаружения пожаров. Однако функционал этих аппаратов гораздо шире и может быть успешно использован при уходе за ценными лиственничными культурами. Рассмотрим наиболее доступные и практически значимые направления.

2.1. Контроль приживаемости и состояния молодых культур (до 5–7 лет).

Наиболее ответственный этап создания лесных культур — первые годы после посадки. Традиционный метод учёта приживаемости (закладка учётных площадок и ходьба по рядам) трудоёмок и даёт лишь выборочную картину.

· Предлагается использование квадрокоптера с обычной RGB-камерой (как у DJI Phantom или Mavic) для облёта участков с культурами в летний период.
· На полученных с высоты 50–100 метров снимках хорошо видны ряды посадочных мест. "Выпады" (погибшие растения) определяются по отсутствию зелёного цвета в ряду. Даже без сложного программного обеспечения, просматривая снимки на компьютере, инженер-лесопатолог или лесничий может получить объективную картину состояния культур на всей площади.
· Результат для практики: Возможность точно определить участки, требующие дополнения, и спланировать объём работ без лишних затрат времени на пешие обходы.

2.2. Оперативное выявление очагов повреждений (ветровал, снеголом, вредители).

Лиственница, особенно в молодом возрасте, может повреждаться поздними весенними заморозками, а её древесина привлекательна для стволовых вредителей. Визуально обнаружить начало усыхания отдельных деревьев в густом молодом насаждении с земли сложно.

· Предлагаются регулярные (3–5 раз за сезон) облёты проблемных участков. Камера квадрокоптера позволяет рассмотреть кроны деревьев сверху.
· Изменение цвета хвои (пожелтение, покраснение) или отсутствие хвои на отдельных деревьях легко фиксируются на снимках. По координатам, которые фиксирует полётный контроллер, можно точно определить местонахождение проблемных деревьев и принять решение: убрать их при очередном прореживании или провести выборочную санитарную рубку.
· Результат для практики: Локализация очагов стволовых вредителей на ранней стадии. Своевременное удаление свежезаселённых деревьев предотвращает рост популяции короедов и потерю товарности древесины.

2.3. Планирование рубок ухода.

Проведение рубок ухода в молодняках требует оценки равномерности размещения деревьев и выявления наиболее перспективных экземпляров. С земли оценить равномерность смыкания крон по всей площади сложно.

· Предлагается использование ортофотопланов (сшитых из множества снимков изображений участка), полученных с БПЛА.
· На ортофотоплане хорошо видны "окна" (прогалины) и, наоборот, зоны с чрезмерной скученностью деревьев. Это позволяет мастеру леса более обоснованно подойти к отводу участка под рубку ухода и определить интенсивность выборки в разных частях делянки.
· Результат для практики: Более равномерное формирование состава и структуры насаждения. Экономия времени на натурном обследовании участка перед отводом.

3. Адаптация предложений для Жорновского лесничества.

Учитывая небольшие площади лиственничных культур в Жорновском лесничестве, но их высокую научную и хозяйственную ценность, целесообразно внедрение следующего минимального набора мероприятий с использованием БПЛА:

1. Ежегодный мониторинг приживаемости всех лиственничных культур в возрасте до 5 лет. Выполняется силами инженера лесного хозяйства (при наличии квадрокоптера в лесхозе) или привлекаемого оператора.
2. Внеплановая съёмка после выявления неблагоприятных факторов (ураганный ветер, вспышка болезней) для оценки масштабов повреждений.
3. Создание фототеки пробных площадей. Регулярная съёмка долговременных пробных площадей (например, 29-летних и 110-летних культур) позволит создать визуальный ряд динамики их состояния, что ценно для демонстрационных и учебных целей, а также для фиксации изменений.

Все перечисленные мероприятия не требуют закупки дорогостоящего лидарного оборудования или найма высококлассных программистов. Достаточно иметь квадрокоптер начального-среднего уровня (например, DJI Mavic 2 Enterprise или аналогичный) и навыки работы с программами для склейки снимков (многие из которых имеют бесплатные версии).

Заключение.

Лиственничные культуры Жорновского лесничества являются ярким примером успешного интродукционного эксперимента и подтверждают высокий потенциал лиственницы европейской в условиях Беларуси. Накопленные за десятилетия данные о ходе их роста служат надёжной основой для планирования лесохозяйственной деятельности.
Внедрение беспилотных летательных аппаратов в повседневную практику ухода за этими культурами не требует создания "умных плантаций" с космическими технологиями. Речь идёт о прагматичном использовании доступного инструмента, который позволяет лесничему или инженеру быстрее и точнее оценивать ситуацию на месте. Контроль приживаемости, выявление очагов усыхания и более качественное планирование рубок ухода — это те реальные задачи, которые уже сегодня могут решаться с помощью БПЛА в Жорновском и любом другом лесничестве Беларуси, где есть ценная древесная порода, требующая внимательного отношения.
Распространение этого опыта на другие лесхозы, выращивающие лиственницу или иные ценные породы, будет способствовать повышению общего уровня культуры лесовыращивания в республике.