Посадка хвойных пород вошла в практику гораздо позже, причем осуществлялась по большей части дичками. Мнения относительно ценности посева или посадки расходились, и вплоть до XIX века ошибочно считалось, будто посадка менее успешна и слишком дорога по сравнению с небольшим выходом древесины, что требовало дешевизны работ. Лишь к концу XVIII века стали прибегать к посадке сосны, но исключительно для исправления изъянов на участках посевов и естественного возобновления, причем с комлем земли (1779 г.) с использованием лопаты для посадки с комком — метод дорогостоящий. Тем не менее стоимость определенной посадки, выполненной в 1751 году, оценивалась менее чем в 3,00 доллара за тысячу штук, а в 1770 году — всего в 70 центов за тысячу штук. В целях удешевления работ труд оплачивался дровами, правом выпаса скота либо иными материальными благами или преимуществами.
В Пруссии в 1773 году все получатели бесплатной древесины были обязаны отрабатывать на лесокультурных работах; в 1785 году каждый крестьянин должен был поставлять определенное количество шишек или желудей. Метод, недавно принятый в России, вошел в обиход в Пруссии в 1719 году: помимо стоимости древесина взимался сбор в лесовосстановительный фонд (около 7% от стоимости). Этот метод также заимствовался в других местах.
Использование метода Waldfeldbau (совмещение лесоводства и сельского хозяйства) также было внедрено с целью удешевления стоимости лесных культур (фон Ланге в 1744 году), когда началась масштабная кампания по облесению пустошей и редин: древесные семена высевались вместе с зерновыми культурами либо сразу, либо спустя несколько лет после сельскохозяйственного использования земли.
Регулярные ежегодные бюджеты на посадки (в размере 50—100—200 долларов) были введены фон Ланге в Брауншвейге в 1745 году; к 1781 году прусская лесная администрация перешла к полностью современным планам посадок и ежегодным бюджетам на лесокультурные работы.
Неудивительно, что страх перед нехваткой строевой древесины и кажущаяся безнадежность улучшения существующего состояния лесов порождали тревогу и стремление высаживать быстрорастущие породы, такие как береза, ива, осина, ольха; посадка белой березы в начале XVIII века приобрела столь массовый характер, что летописи фиксируют настоящую «бетуломанию», сопоставимую с зарождавшейся в США «катальпоманией».
Конечно, в то время дровяная древесина все еще оставалась главной заботой, и использование этих быстрорастущих пород имело определенное оправдание. Но там, где береза примешивалась к еловым культурам, ее пагубное влияние, заключающееся в хлестании верхушек елей и повреждении соседних деревьев, вскоре было осознано, и избавиться от этого нежелательного соседа оказалось непросто.
Робиния, завезенная из Америки в 1638 году, также была одной из пород, рекомендованных в середине XVIII века, и ее активно сажали до тех пор, пока Хартиг не указал на то, что возлагавшиеся на нее надежды совершенно неоправданны.
Разумеется, получить строительный материал от этих пород не представлялось возможным, поэтому из Альп была перенесена лиственница, также отличающаяся быстрым ростом (в 1730 году в горах Гарц), и ее применение распространилось — как и у нас — на условия, для которых она не была приспособлена.
Именно стремление к новизне и, возможно, к лучшим, особенно заморским вещам, привело к посадке североамериканских пород в парках в первой половине XVIII века. Но хотя весьма компетентные труды Ф. А. Ю. фон Вангенхайма об американской лесной флоре и законах акклиматизации (1787 г.) стимулировали интерес в этом направлении, использование американских пород для лесных посадок началось лишь почти 100 лет спустя, за единственным исключением веймутовой сосны (P. strobus), которой было высажено огромное количество.
7. Улучшение древостоя.
Проведение рубок ухода (прореживаний) в насаждениях практиковалось еще в начале XVI века не столько ради улучшения оставшейся части древостоя, сколько для заготовки материалов на изгороди, хотя уже в 1531 году было зафиксировано наблюдение, что рубка ухода улучшает и стимулирует рост оставшихся деревьев.
В XVII веке в лесных предписаниях высказывались противоположные взгляды или, по крайней мере, сомнения в их полезности, а иногда рубки ухода и вовсе запрещались. Даже в XVIII веке некоторые видные лесоводы, такие как Дёбель и Бекман, выступали против них, и хотя другие поддерживали эту меру, практика ее применения оставалась ограниченной.
В 1761 году мы встречаем первое качественное изложение теории рубок ухода за авторством Берлепша, который рекомендовал удалять угнетенные деревья, когда здоровые стволы освобождались от нижних и средних сучьев; он также подчеркивал финансовый довод в пользу получения более ранних доходов и повышения ценности оставшейся части древостоя.
Примерно в то же время Цантир рекомендовал проводить два прореживания: для хвойных пород — первое в возрасте от тридцати до сорока лет и второе в пятидесятилетнем возрасте; для лиственных лесов — первое в сорок пять лет и второе в возрасте от восьмидесяти до девяноста лет.
В 1765 году финансовая выгода от рубок ухода была рассчитана Оеттельтом, а возможность сокращения оборота рубки за счет рубок ухода признана Лойбертом в 1774 году.
Подобно тому как прореживания в жердняках возникли из потребности в более раннем использовании древесины, осветления и прочистки в молодняках проводились с целью получения материала для виц (прутьев для увязки зерна и т. д.).
Удаление поросли от пней в дубовых культурах практиковалось в Пруссии в 1719 году, а прореживание слишком густых посевов рекомендовалось Карловицем в 1713 году. Тем не менее много позже даже такой образованный человек, как Оеттельт, ополчался против выпалывания березы в еловых посевах, поскольку «природа предпочитает разнообразие, и вмешиваться в это предпочтение нехорошо».
Это шло вразрез с позицией фон Ланге (1745 г.), который впервые предписал проводить регулярные осветления и прочистки, в частности удаление мягколиственных пород (осины и березы), а также пневой поросли из семенного леса. Было также известно, что эти рубки лучше всего проводить «в период полного сокодвижения», чтобы уничтожить пневую отпрысковую способность.
8. Методы регулирования лесоуправления.
Организованное лесное хозяйство развивалось медленнее, чем лесоводственные методы. Первые попытки навести порядок в очередности рубок выражались в разделении всей площади на определенное количество лесосек (12, 16, 20, 30 и т. д.); соответствующие предписания содержатся в ряде ордонансов середины XV и XVII веков.
Сомнительно, указывают ли номера этих участков на годы оборота рубки — в таком случае они могли применяться только к низкоствольному лесу, — или же они обозначают периоды возврата рубок в выборочном лесу, хотя историки склонны склоняться к первому выводу. Проведенное фон Ланге в горах Гарц (1745 г.) деление площади, при котором предписывалось разделение крупных округов на пятьдесят-шестьдесят, а более мелких — на двадцать-тридцать лесосек, также оставляет открытым вопрос о том, соответствовали ли эти участки предполагаемому обороту рубки или периоду возврата.
Сначала деление не было пропорциональным по площади, поскольку лесоустроительная съемка отсутствовала, и его целью было лишь локализовать рубку и обеспечить ее упорядоченное продвижение. В горной местности разбивка производилась по рельефу, долинам и хребтам, в то время как на равнине для ограничения лесосек использовались просеки, проложенные для целей охоты (для установки сетей), называвшиеся Schneisen или Gestelle (визиры), которые ограничивали квадратные участки, именуемые Jagen, Quadrat, Stallung. Чаще всего, однако, главным образом из-за отсутствия съемок, упорядоченное деление не осуществлялось на практике, а существовало лишь на бумаге.
С переходом к более точным измерениям площадей, а также с появлением концепции оборота рубки или более длительных периодов возврата стало очевидно, что неравноценность местопроизрастаний или качества почв, особенно в горных районах, приводит к сильной неравномерности размеров лесосек. Чтобы преодолеть эту неравномерность, Якоби в Гёттингене (1741 г.) ввел пропорциональные лесосеки, сделав лесосеки на бедных почвах постоянно бо́льшими по площади.
Аналогичным образом фон Ланге и Цантир пытались обеспечить равные ежегодные доходы, не привязываясь рабски к геометрическому делению, а лишь добиваясь того, чтобы вся площадь была вырублена за заранее определенный оборот рубки.
Первые попытки внедрить регулируемое ведение хозяйства на основе метода деления по запасу древесины зафиксированы в горах Гарц в 1547 году. Этот метод, основанный на весьма грубых оценках, хотя и на очень добротном описании лесов, продолжал применяться и в XVIII веке.
Во второй половине XVIII века все эти грубые методы были усовершенствованы и стали применяться на обширных территориях.
В 1785 году Цантир объединил деление по площади и по запасу, определяя размер рубки на каждой лесосеке путем подсчета и оценки деревьев и расчета того, сколько деревьев может ежегодно использоваться при неистощительном пользовании; деление же по площади использовалось лишь в качестве проверки или средства контроля.
Значительный шаг вперед был сделан Оеттельтом (который провел таксацию и упорядочение веймарских лесов в 1760 году) в части проработки деталей и установления надлежащих принципов регулирования размера ежегодного пользования.
В своем описании леса он впервые вводит периодические возрастные классы, обычно в количестве шести, но неравной длины: молодняк — до двенадцати лет; густой молодняк (жердняк) — от двенадцати до двадцати четырех лет; жердняк — от двадцати четырех до сорока лет; крупный лес — от сорока до пятидесяти лет; средневозрастной лес — от пятидесяти до семидесяти пяти лет; спелый лес — семьдесят пять лет и старше.
Он делит лес на пропорциональные участки (отмеченные в лесу камнями), выравнивая их по возрасту, бонитету, приросту, почве, экспозиции с тем, чтобы обеспечить равные ежегодные объемы пользования; древостои распределялись на семь или восемь неравных возрастных классов и каждый — на такое количество ежегодных лесосек, сколько лет насчитывает возрастной класс; если какие-то возрастные классы отсутствовали, он продлевал срок рубки в старшем классе до тех пор, пока младший не достигал надлежащего возраста, а варьируя рубку от хороших местопроизрастаний к плохим для насаждений, он пытался сбалансировать размеры рубок. Объем пользования по запасу он определял с помощью измерений среднего прироста. Однако этот метод опередил свое время и требовал слишком сложных математических расчетов, чтобы найти последователей в ту эпоху.
Другим методом, также оказавшимся слишком сложным для лесоводов того времени, стал метод фон Веделя; тем не менее к 1790 году с его помощью он привел в порядок 800 000 акров лесов в Силезии. Он разделил эту территорию на округа, округа — на кварталы или хозяйственные секции, и использовал усовершенствованное пропорциональное деление площади для определения размера рубки. Он различал качество древостоя и качество местопроизрастания, выделив четыре класса бонитета. Запас на корню он определял с помощью пробных площадей, к которым добавлял прирост для получения общего запаса к рубке, после чего можно было рассчитать, на сколько лет при заданном размере пользования хватит насаждений или каков может быть средний ежегодный объем рубки до достижения спелости следующим возрастным классом.
На Северо-Германской равнине, отличавшейся весьма однородными условиями почв и древостоя, метод равных лесосек был самым естественным и наиболее легко применяемым.
Фридрих Великий, проявлявший немалый интерес к лесоводческим вопросам, в 1740 году приказал провести такое деление площади для государственных сосновых боров, установив различное количество лесосек, но в конце концов в 1770 году остановился на семидесятилетнем обороте рубки. Нехватка кадров задерживала продвижение лесоустроительных работ и таксации до тех пор, пока в 1778 году руководство не принял фон Кропп. Не разделяя взглядов своего монарха относительно короткого семидесятилетнего оборота рубки, он распорядился разделить каждый округ на два хозяйственных участка и, проводя рубки в них поочередно, сумел удвоить этот оборот. Его преемник Хеннерт в 1788 году разработал новый метод, введя распределение определенного числа ежегодных лесосек на период оборота рубки, что позволяло выровнять хотя бы периодический объем пользования. Также предпринимались попытки выравнивания рубок по стоимости или денежному доходу.
Для удобства управления лес делился на небольшие выделы, или Jagen, и применялась классификация из четырех по-прежнему неравных периодических возрастных классов (разной продолжительности для хвойных и лиственных лесов) и трех классов бонитета. Товарный запас определялся методом пробных площадей, а объем рубок — путем деления старейшего возрастного класса на количество лет, в течение которых он должен простоять до готовности следующего класса. Поскольку не предпринималось никаких попыток обеспечить правильное распределение возрастных классов, метод не смог улучшить условия для следующего оборота рубки.
Some 500,000 acres were regulated according to this plan in Prussia, probably very superficially.
В 1789 году Бавария также предписала провести деление на ежегодные лесосеки.
Во всех этих методах регулирования пользования или размера рубки площадь играла главную роль, в то время как запас был лишь второстепенным фактором.
Первая разработка чистого деления по запасу была осуществлена Бекманом в 1759 году. Он оценил наличный запас по деревьям и более или менее приблизительно прикинул прирост, закладывая 2,5, 2 и 1% для различных местопроизрастаний, после чего составил расчет запаса из года в год на 125 лет вперед. Каким образом в итоге определялся объем рубок, неизвестно.
В Вюртемберге в 1783 году были одновременно разработаны два метода, которые образуют переход к так называемым методам распределения (аллокационным методам), предполагающим создание периодических возрастных классов равной продолжительности в годах и распределение либо лесосек, либо запасов на каждый период оборота рубки. Некомпетентность должностных лиц помешала применению одного из методов, в то время как другой, разработанный Маурером, также остался лишь предложением.
Однако в 1788 году Крегтинг в своих «Математических вкладах в лесную науку» излагает чистый метод распределения по запасу с десятилетними возрастными классами и почти всем тем арсеналом, который впоследствии был развит Хартигом, доминировавшим в следующий период в деле развития лесного хозяйства во всех его отраслях в столь значительной степени.
9. Совершенствование методов таксации.
В научном отношении математические дисциплины получили развитие первыми; естественные науки привлекли к себе внимание гораздо позже.
Для этой работы по организации лесного хозяйства требовался значительный объем математических знаний. Математический арсенал лесоводов даже в конце этого периода был довольно скромным, однако его развитие шло рука об руку с развитием методов регулирования; не обходилось и без сложных математических формул для определения размеров рубок.
Вплоть до середины XVIII века точные съемки были практически неизвестны; лишь когда деление на равные или пропорциональные лесосеки стало основой для определения размеров рубок, возникла необходимость в проведении таких съемок.
Мензула и компас были инструментами, получившими распространение в начале XVIII века. Но лишь во второй половине этого столетия стали выполняться масштабные лесные съемки и составляться карты различного характера, особенно в Пруссии под руководством Веделя, Кропфа и Хеннерта.
Методы измерения древесины развивались еще позже. До времен Оеттельта не существовало никаких методов точного определения объемов, все оценивалось в кулях (саженях) или по диаметру на высоте груди и высоте, либо по количеству досок, которое можно было получить из дерева (дощечные футы?).
Диаметр иногда использовался в качестве ценообразующего фактора, причем цена росла прямо пропорционально увеличению диаметра. Оеттельт рассчитывал объем хвойных деревьев как конусов, а Фиренклее, написавший книгу по математике для лесоводов, рассчитывал бревна с удаленной вершиной с использованием среднего диаметра, к которому Хеннерт добавлял объем конуса с разницей двух диаметров в качестве основания для получения общего объема дерева.
Большинство измерений стоящих деревьев, разумеется, производилось по окружности, поскольку за неимением мерных вилок диаметр можно было напрямую измерить только на срубленном дереве. Дёбель уже измерял высоту с помощью прямоугольного треугольника, а первый настоящий высотомер с подвижными прицельными приспособлениями был описан Юнгом в 1781 году; полный же инструмент, пригодный для измерения как высоты, так и диаметра на любой высоте — подобный некоторым более современным образцам, — был сконструирован Рейнхольдом.
Определение реального содержания древесины в складочной мере (сажени) и объема коры путем измерений преподавал Оеттельт, а метод погружения в воду с измерением вытесненного объема — Хеннерт (1782 г.).
В 1785 году Кроне впервые обратил внимание на изменчивость прироста в различных возрастных классах и на необходимость определять его для каждого класса в отдельности.
В 1789 году Трук научил тому, как определять прирост в среднем возрасте рубки, а также методу определения перехода по классам диаметра, который в настоящее время используется Лесной службой США: «На хорошей почве дерево вырастает на один дюйм за три года, на почве средней производительности — за четыре года, на бедной почве — за пять лет». Имея эти знания, можно было рассчитать достижение заданного диаметра или переход из одного класса диаметра или возраста в следующий.
В распоряжении Трука имелись таблицы объемов, а Паульсен в 1787 году и Крегтинг в 1788 году упоминают периодические таблицы хода роста; однако в целом правилом была «глазомерная таксация» или оценка, поверяемая опытом реальных рубок — метод американского лесного эксперта. Разумеется, обычно оценивался лишь крупный строительный лес, как и у нас, а вплоть до конца рассматриваемого периода практиковалась лишь самая грубая оценка или, скорее, угадывание.