Совсем другого склада был третий из великих мастеров — Иоганн Кристиан Хундехаген (1783–1834), который, отучившись в Гейдельберге, после нескольких лет практики стал профессором лесоводства в Тюбингене в 1817 году и в Гиссене в 1825 году. Он являлся представителем теоретической или философской стороны лесоводства, будучи высокообразованным и проникнутым духом науки. Его склонность заключалась в систематизации существовавших знаний и их расширении посредством точных экспериментов. В лесоустройстве он изобрел известную формульный метод, или «рациональный метод», регулирования размеров рубок главного пользования и стал также одним из основоположников лесной статики (1826 г.), которую он назвал «учением об измерении лесных сил», оказавшись тем самым предтечей современного научного лесоводства.
Четвертый представитель этой группы, Готтлоб Кёниг (1776–1849), был практиком без университетского образования, испытавшим на себе учение и влияние Котты, преемником которого в Эйзенахе в качестве главы герцогского лесного управления он стал. Он также основал здесь частную лесную школу, которая в 1830 году стала государственным учреждением и существует до сих пор. Кёниг стал известен своими вкладами в научную, особенно математическую сторону лесоводства, развивая лесную таксацию и статику. В этой последней отрасли он был предшественником Пресслера и современной финансовой школы. В своей «Инструкции по лесной таксации» (Anleitung zur Holztaxation, 1813 г.) он дает исчерпывающий отчет по лесной таксации, а в части, посвященной лесной оценке (оценке стоимости), выводит первую формулу ренты чистой земли и методы определения стоимости насаждений. Его «Лесная математика» (Forest Mathematics, 1835 г.), в которой он вводит факторы формы и множество других новых идей, была оригинальным вкладом в науку.
Совсем по характеру отличался от этих четырех лидеров агрессивный, острый на язык Фридрих Вильгельм Леопольд Пфайль (1783–1859), который без университетского образования и несмотря на слабые познания в математике и естествознании выдвинулся благодаря природной смекалке и гению. После недолгой службы в частных владениях в провинции Силезия он принял должность профессора лесоводства в Берлинском университете в 1821 году совместно с Хартигом, с которым, однако, находился в состоянии смертельной вражды. Именно по его почину при содействии фон Гумбольдта школа была переведена в 1830 году в Эберсвальде, а Пфайль стал ее директором.
В то время как Хартиг был генерализатором, Пфайль был индивидуализатором, свободным от догм и чрезвычайно наводящим на размышления; вольным стрелком и бойцом. До предела критичный и плодовитый в литературном творчестве, он доминировал в тогдашней лесной литературе с помощью своего журнала Kritische Blaetter, имевшего большое значение и достоинства.
Самый младший из группы, Карл Хейер (1797–1856), всесторонне образованный человек, совмещал профессорскую должность в Гиссенском университете (1835 г.) с практическим управлением лесничеством, но в 1834 году оставил последнее, чтобы целиком посвятить себя литературной работе. Он был одним из ясных и систематичных толкователей, и как его Waldbau (лесоводство, 1854 г.), так и Waldertragsregelung (лесоустройство, 1841 г.) являются классическими трудами. Последнее, пятое издание Waldbau, вышедшее в 1906 году в двух томах, было доведено до современного уровня профессором Хессом. Он разработал один из наиболее рациональных методов лесоустройства и, будучи преисполнен необходимости базирования лесоуправления на точных научных изысканиях, а не только на эмпиризме, сформулировал инструкции для лесостатических исследований — предмет, который его сын Густав Хейер развил в науку.
4. Прогресс в лесоводстве.
Естественное возобновление продолжало оставаться излюбленным методом далеко за пределами этого периода, и долгое время выборочный лес и низкоствольный лес были всем, что знала практика, пока Хартиг и Котта не заставили признать систему постепенных (равномерно-постепенных) рубок.
Единственным способом, которым был возможен переход от повсеместно практиковавшегося неупорядоченного выборочного леса к интенсивному хозяйству при невежественном персонале подлесничих, являлось формулирование необходимых правил в виде легко понятного предписания, оставляющего минимум простора для личного суждения. Это и сделал Хартиг, сформулировав свои восемь «Общих правил» (1808 г.), которые также тесно совпадали с учением Котты. Поскольку эти правила в сжатом и наиболее определенном виде отражают состояние лесоводственных знаний о естественном возобновлении на тот момент, представляется целесообразным перевести их дословно.
(1) «Каждое лесное дерево, от которого ожидают самовоспроизводства путем естественного возобновления, должно быть достаточно старым, чтобы давать хорошие семена.
(2) „Каждый участок или древостой, который должен быть заменен совершенно безупречным древостоем посредством естественного возобновления, должен быть приведен в такое положение (сомкнутость), чтобы почва могла везде получить достаточный посев.
(3) „Каждый выдел должен содержаться в таком состоянии (сомкнутости), чтобы на нем до начала обсеменения не разрастались трава и сорняки.
(4) „У пород, чьи семена теряют всхожесть от мороза, как это имеет место у дуба и бука, выделы должны быть приведены в такое положение (сомкнутость), чтобы листва, которая после падения семян покрывает и защищает их, не могла быть унесена ветром.
(5) „Все древостои должны иметь такую сомкнутость, чтобы прорастающие в них растения, пока они еще нежны, находили достаточную защиту от солнечного жара и холода со стороны материнских деревьев.
(6) „Как только молодой древостой, полученный в результате естественного возобновления, перестает нуждаться в этой материнской защите, его нужно постепенно, путем аккуратного удаления материнских деревьев, приучать к погоде и в конце концов полностью вывести в открытое положение.
(7) „Весь молодой подрост, полученный от естественного или искусственного обсеменения, должен быть освобожден от сопутствующих менее ценных пород и от сорняков, если они вопреки всем предосторожностям угрожают лучшим видам.
(8) „Из каждого молодого леса до достижения им полной зрелости необходимо время от времени удалять угнетенную древесину, чтобы деревья, опередившие в росте или доминирующие, росли лучше; однако верхний полноценный полог не должен нарушаться до тех пор, пока не возникнет намерение вырастить новый лес взамен старого“.
Поскольку эти правила применимы только в буковых лесах, их обобщение привело к большим бедам и заблуждениям; чистые одновозрастные высокоствольные леса стали идеалом, а смешанный лес, изначально бывший самым распространенным состоянием, в значительной степени исчез. Особенно неудачно это отразилось на северных и северо-восточных сосновых лесах.
Реакция против обобщений Хартига началась около 1830 года под руководством Пфайля. Сначала он был согласен с Хартигом, а затем с такой же узостью долгие годы пропагандировал систему сплошных рубок с искусственным лесовосстановлением. Наконец, однако, он не побоялся признать, что его ранние обобщения на этот счет были ошибкой и что различные условия требуют разного подхода.
В развитии системы постепенных рубок под руководством Хартига сначала наблюдалась тенденция к довольно резкому разреживанию с удалением примерно трех четвертей существующего древостоя, но постепенно он убедился, что это слишком много, и в конце концов сократил первую уборку примерно до одной трети древостоя. Это послужило причиной появления его прозвища Dunkelman (темнолюб). Несмотря на утверждения, что Котта придерживался противоположного взгляда (за что его называли Lichtman — светолюб), он тоже со временем стал склоняться к темному положению и по мере развития все больше тяготел к более осторожному разреживанию. Хартиг первоначально признавал лишь три разные рубки: рубку для обсеменения; рубку для света; и рубку уборки. Постепенно вторая рубка стала проводиться в год семеноношения, и число рубок для обеспечения постепенного удаления увеличилось, так что к 1801 году эта система, по-видимому, была практически доведена до ее современного состояния. Лучшее изложение этого Femelschlagbetrieb (системы постепенных рубок), в том виде, в каком она тогда сложилась, содержится в «Руководстве» Карла Хейера 1854 года.
Этот метод был неудачно распространен Бургсдорфом (1787 г.) на северные сосняки с семидесятилетним оборотом рубки. Однако в течение десяти лет он признал его непригодность и изменил его инструкциями оставлять лишь от шести до двенадцати семенных деревьев на акр. Его преемник Кропп сократил количество семенных деревьев до четырех или пяти, которые должны были удаляться в течение двух-трех лет. Несмотря на разработку этого более рационального метода, практики с одобрения Хартига придерживались главным образом темного положения даже для сосны, во многом по типу выборочного леса, что давало слабый прирост угнетенного подроста и надолго задерживало развитие сосновых насаждений.
В еловых или пихтовых лесах применялся либо чисто выборочный лес, либо полосная система. Предпринимались попытки внедрения системы постепенных рубок, но опыт ветровала вскоре преподал урок, что это неподходящий метод для пород с поверхностной корневой системой. Даже Хартиг предпочитал для ели сплошные рубки с посадкой, и это до сих пор наиболее излюбленный метод для этой породы. Для глубококорневой и теневыносливой пихты метод постепенных рубок с длинным периодом возобновления к 1818 году прочно утвердился в Шварцвальде и Вюртемберге.
Поскольку естественное возобновление оставалось главным методом воспроизводства до начала XIX века, искусственные средства, как видно из лесных регламентов Пруссии и Баварии (1812 и 1814 гг.), обычно применялись лишь для исправления мест выпадения или засаживания пустошей. При этом искусственном лесовосстановлении, за исключением посадки дуба на пастбищах, прибегали почти исключительно к посеву, поскольку его можно было сделать дешевле и проще, но так как посевы производились главным образом по необработанной почве и с очень большим количеством семян (от 30 до 60 фунтов на акр, сейчас — лишь 7–10 фунтов), результаты не были удовлетворительными — либо потому, что семена не находили благоприятных условий для прорастания, либо, в случае прорастания, древостой оказывался слишком густым.
Посадка, если таковая вообще производилась, осуществлялась исключительно дичками, выкопанными в лесу, и обычно — следуя практике посадки дуба на пастбищах — молодыми деревцами: посадочный материал был слишком крупным для успешного приживания. Питомники, за исключением дуба, не были известны даже Котте в 1817 году; а Хейер, которому приходилось засаживать несколько тысяч акров, по-прежнему полагался на двух- трехлетние дички, которые он выкапывал с комлем земли с помощью своей «луночной лопаты» — круглой лопаты, заново изобретенной им и превозносимой другими. Хартиг в 1833 году все еще рекомендовал использовать четырех-пятилетние сосновые дички с подрезанными корнями, но в конце концов, столкнувшись с плохой приживаемостью, за что он подвергся сильной критике, пришел к выводу, что неподрезанные двухлетние растения предпочтительнее.
Заслуга радикального изменения этих приемов принадлежит Пфайлю, который, полностью изменив свою позицию, выступил за систему сплошных рубок с последующим посевом или посадкой дичков с комлем земли для сосновых насаждений. Затем, предположив, что можно попытаться осуществить посадку и без этой предварительной меры, и указав на необходимость обеспечения удовлетворительной корневой системы, он рекомендовал около 1830 года использовать однолетние сеянцы, выращенные на тщательно подготовленных посевных грядах. Если для их получения он полагался на простую подготовку почвы путем перекопки, то Бирманс добавил использование удобрения в виде золы сожженного дерна. Метод выращивания сосновых сеянцев и их посадки в возрасте от одного до трех лет получил дальнейшее развитие благодаря Бутлару (1845), который внедрил практику густого посева на посевных грядах. Он также изобрел искусно устроенный посадочный меч или колышек — полуконус из железа, который сажатель бросал с большой точностью сначала для проделывания лунки, а затем для ее закрывания. Последний был усовершенствован путем добавления длинной рукояти, превратившись в превосходный, хорошо известный и широко применяемый посадочный кол Вартенберга. В то же время (1840) Мантойфель разработал названный его именем метод посадки на холмики, который особенно применим на переувлажненных почвах.
Лишь к 1840 году пересадка однолетних сосен с обнаженными корнями стала всеобщей. Широкое применение этой последней системы привело к отказу в значительной степени от смешанных насаждений и повлекло за собой создание чистых сосновых лесов, тем самым самым интенсивным образом привNеся все опасности, присущие системе сплошных рубок и чистому лесу, которых удается избежать в смешанном лесу, а именно: насекомых, морозы и засуху.
Практика посадки ели гнездами, первоначально по двенадцать-двадцать растений в гнезде, существовала с 1780 года. Эта практика расширялась вплоть до 1850 года и до сих пор применяется в горах Гарца и в восточной Пруссии, хотя гнезда были уменьшены до содержания всего лишь от трех до пяти растений, причем целью гнездовой посадки было обеспечение выживания хотя бы одного из растений. Между старыми мастерами развернулась оживленная дискуссия о достоинствах этого метода: Котта выступал за небольшие гнезда на основе собственной успешной плантации, а Хартиг и Пфайль возражали, хотя в конце концов и ослабили свою позицию. Однако с 1850 года практика высадки одиночных растений стала более распространенной.
Реакция на неизбирательное применение метода постепенных рубок к лиственным породам и метода сплошных рубок к сосне наступила в последней четверти XIX века под руководством Бурхарда и Гайера. Они выступали за возвращение к смешанному лесу и естественному возобновлению с длительными периодами, приближающимися к выборочному лесу. Особенно Гайер, профессор лесоводства в Мюнхене, стал главным апостолом этой школы. Тем не менее и по сей день принципы лесоводственного ухода в самых разных условиях остаются неопределенными. В целом однако, с упорным выдвижением на первый план финансового вопроса, наибольшего прогресса достигла система сплошных рубок, а выборочная система почти исчезла, будучи вытесненной групповым методом и системой постепенных рубок.
Ряд специальных форм лесоводственного хозяйствования, применимых в особых условиях, получил локальное развитие, однако не завоевав больших позиций и имея преимущественно историческое значение. Среди них можно упомянуть измененный буковый лес Зеебаха, который заключается в таком разреживании букового древостоя для обеспечения возобновления, чтобы создать почвенный покров, оставляя на корню достаточное количество старого древостоя для смыкания к тридцати или сорока годам. Благодаря такому уходу достигается высокий прирост за счет разреженного положения без ущерба для почвы. Подобным же образом многоярусный или двувозрастный высокоствольный лес применялся при ведении хозяйства в дубовых насаждениях в смеси с буком. В некоторых местностях также на ограниченных площадях продолжалось и разрабатывалось совмещение лесоводства и земледелия (Waldfeldbau), помимо более широкого использования низкоствольного леса и леса с оставлением семенников.
Согласно статистическим данным за 1900 год, по всей империи преобладало следующее распределение площадей по различным методам лесоводства:
Deciduous
Per cent. Coniferous
Per cent.
Total Forest 32. 5 67. 5
High Forest 18. 4 60. 1
Selection Forest 2. 3 7. 4
Coppice 6. 8 —
Coppice with standards 5. —
Хвойные леса, из которых 68% составляет сосна и 30% ель, преобладают в Восточной и Средней Германии, лиственные леса, из которых 20% составляет дуб, а остальное главным образом бук, — на Западе и Юге.
Низкоствольные леса и леса с оставлением семенников находятся преимущественно в частных руках, так же как и хвойные выборочные леса, в то время как государственные леса представляют собой почти исключительно высокоствольные леса, то есть семенные леса, за исключением тех, что ведутся по выборочному методу.
Методы улучшения древостоя. Заслуга того, что практика рубок ухода впервые была систематически сформулирована под названиями Durchforstung (для первого прореживания) и Durchplenterung (для последующих рубок ухода), принадлежит Хартигу, хотя сама практика таких рубок была известна и применялась здесь и там до него. Он ограничивался главным образом удалением нежелательных пород, мертвых и усыхающих, угнетенных и поврежденных деревьев, особенно настойчиво советуя не нарушать полог крон. За исключением ранних осветлений или рубок ухода за молодняками, эти рубки должны были начинаться не ранее чем в возрасте от пятидесяти до семидесяти лет в лиственных лесах, а в хвойных — от двадцати до тридцати лет.
Первая попытка объяснить на биологической основе процесс и эффект рубок ухода была предпринята Шпетом в специальной статье (1802). Котта в своем «Лесоводстве», хотя сначала и соглашался с Хартигом, позже в своем третьем издании (1821) меняет свое мнение и совершенствует как биологическое объяснение Шпета, так и практику Хартига, указывая на то, что последний опаздывал со своей помощью, что борьбу между особями следует предвосхищать и повторять рубку ухода сразу же, как только ветви начинают отмирать; но он также признает практическую трудность применения этой лесоводственной меры в силу ее стоимости. Как ни странно, он рекомендует более интенсивные рубки ухода для производства дров, чем для строевых лесов.
Пфайль подчеркивает необходимость дифференцированного подхода к различным типам лесорастительных условий и древесным породам при проведении рубок ухода. Хундехаген подчеркивает финансовый результат и тот факт, что кульминация среднего прироста достигается раньше благодаря частым рубкам ухода. Хейер формулирует «золотое правило»: «Рано, часто, умеренно», но настаивает на том, что первую рубку ухода нельзя проводить до тех пор, пока затраты на эту операцию не будут покрыты за счет реализации материала. Предложения обосновать философию и результаты рубок ухода экспериментальными данными, а не простыми мнениями, выдвигались уже в 1825–1828 годах, а затем снова с 1839 по 1846 год на различных собраниях лесоводческих ассоциаций, пока в 1860 году в Брауншвейге и Саксонии не были заложены первые более масштабные опыты по рубкам ухода. Два представителя лесной экономики, Кёниг и Пресслер, в 1842–1859 годах указали на огромное значение рубок ухода в финансовом хозяйстве как одной из важнейших лесоводственных операций для получения наивыходного урожая.