Научный журнал
Успехи современного естествознания
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,823

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ЗАЩИТНЫХ ЛЕСНЫХ НАСАЖДЕНИЙ ВДОЛЬ СВЕРДЛОВСКОЙ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ

Уразова А.Ф. 1 Нагимов З.Я. 1
1 ФГБОУ ВО «Уральский государственный лесотехнический университет»
Лесные насаждения вдоль железнодорожных путей, создаваемые для их защиты от снежных заносов, продуктов ветровой эрозии и других негативных явлений, являются неотъемлемой частью транспортного комплекса. Изучение состояния и мелиоративной роли защитных насаждений является необходимым условием для разработки мероприятий по их содержанию и повышению эффективности выполняемых ими функций. В статье рассматривается значение защитных лесных насаждений вдоль железнодорожных путей. Приведена краткая история защитного лесоразведения на железнодорожном транспорте. Дан общий обзор состояния защитных лесных насаждений Свердловской железной дороги и выполняемых ими защитных функций. Выявлено, что в последние десятилетия в недостаточном объеме проводились работы по лесомелиоративному обустройству полосы отвода дорог, уходу, капитальному и восстановительному ремонту лесных насаждений. С использованием данных лесоустройства проведен анализ структуры и состояния защитных лесных насаждений искусственного происхождения на Екатеринбургском линейном участке (направление Екатеринбург – Карбышево). Установлено, что на этом участке защитные полосы сильно изрежены, характеризуются высоким отпадом деревьев. Из-за преклонного возраста деревья практически потеряли порослевую способность. В ближайшей перспективе можно ожидать полное расстройство и распад данных насаждений. Аналогичная ситуация характерна и для насаждений других линейных участков Свердловской железной дороги. Плохое санитарное состояние защитных насаждений приводит к падению деревьев на железнодорожные пути. Только за 2020 г. произошло 16 таких падений деревьев, в результате которых происходило повреждение контактной сети и возникли продолжительные перерывы в движении поездов. Авторами предложен перечень неотложных мероприятий для сохранения и поддержания функционального потенциала защитных лесных насаждений вдоль железнодорожных путей Свердловской железной дороги.
Свердловская железная дорога
защитные лесные насаждения
санитарное состояние
лесополоса
полоса отвода
посадки
1. Сарычева А.А. Экологическая роль и состояние зеленых насаждений вдоль железных дорог // История и перспективы развития транспорта на севере России. 2019. № 1. С. 84–86.
2. Алексеева Н.А. «Живая защита» старая и больная // Транспортный портал Gudok.ru. 2007. № 4. [Электронный ресурс]. URL: https://gudok.ru/newspaper/?ID=730468 (дата обращения: 12.01.2021).
3. Здорнов И.А., Нагимов З.Я., Капралов А.В. Санитарное состояние придорожных защитных лесных полос в условиях северного Казахстана // Успехи современного естествознания. 2018. № 3. С. 44–51.
4. Здорнов И.А., Капралов А.В. Очерк состояния защитных лесных насаждений Республики Казахстан // Национальная ассоциация ученых (НАУ): Ежемесячный научный журнал. 2015. № 4 (9). Ч. 5. С. 153–157.
5. Антипов Б.В. Системный подход к изучению растительных сообществ в условиях железнодорожного транспорта // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. 2012. № 9. С. 46–52.
6. Минаков Д.Е., Платонов А.А., Минаков Е.Ю. Современные требования к текущему содержанию земельных участков полосы отвода и охранных зон транспортной инфраструктуры // Транспорт: наука, образование, производство. Ростовский государственный университет путей сообщения. Воронеж, 2020. С. 230–236.
7. Уразова А.Ф., Азаренок В.А., Герц Э.Ф. Оценка воздействия технологий заготовки древесины на окружающую среду: учебное пособие. Екатеринбург: УГЛТУ, 2020. 122 с.
8. Nizametdinov N.F., Nagimov Z.Y. Automatic analysis of the tree crowns through image processing. CEUR Workshop Proceedings. Сер. «CSASE 2018 – Proceedings of the Annual Scientific International Conference on Computer Systems, Applications and Software Engineering» 2018.
9. Кириллов С.Н., Матвеева А.А. Применение защитных лесных насаждений вдоль железных дорог для повышения устойчивости экотехнических систем // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2011. Т. 13. № 5–2. С. 188–190.

Свердловская железная дорога образована в 1953 г. в результате объединения Пермской и Свердловской железных дорог. В настоящее время она является важным транспортным звеном между европейской и азиатской частями России, с запада на восток тянется на полторы тысячи километров, а в северном направлении пересекает Полярный круг. Свердловская магистраль обслуживает около 1500 подъездных путей (на 2006 г. их было 1332), её услугами пользуются более 12 тыс. промышленных предприятий. Эксплуатационная длина дороги составляет 7152,2 км, а развернутая – 13 852,5 км. Плотность железнодорожных путей общего пользования достигает 181 км путей на 10 000 кв. км территории. Управление дороги находится в г. Екатеринбурге.

Успешное функционирование железнодорожного транспорта зависит от состояния и развития его инфраструктурных объектов. В этом плане важное место занимают защитные насаждения в полосе отвода дорог, которые выполняют функции инженерных сооружений, применяемых в системе мер по обеспечению бесперебойного движения поездов, повышения провозной и пропускной способности дорог.

Цель исследования: оценка состояния и мелиоративной роли защитных лесных насаждений вдоль железнодорожных путей Свердловской железной дороги и разработка предложений по их содержанию и повышению эффективности выполняемых ими функций.

Материалы и методы исследования

Использование лесных насаждений для защиты дорог имеет давнюю историю. Еще в XIX в. стали проводиться лесокультурные работы по созданию биологических инженерных сооружений. В 1861 г. впервые для предотвращения заносов путей снегом были посажены двухрядные живые изгороди из ели на бывшей Московско-Нижегородской железной дороге. Массовое лесоразведение на железнодорожном транспорте началось в послереволюционное время. В марте 1921 г. было принято постановление «Об организации древесно-кустарниковой растительности на путях Республики». Оно послужило началом для широкомасштабных работ по созданию зеленых насаждений вдоль практически всех железнодорожных дорог нашей страны [1]. Результаты этих работ показали, что в борьбе со снежными заносами защитные лесные насаждения (ЗЛН) более надежны, долговечны и эффективны, чем механические способы – создание снегозадерживающих щитов и заборов. К 1950 г. общая площадь защитных лесонасаждений вдоль железных дорог превысила 100 тыс. га, а их протяжённость – более 27 тыс. км. В 1955 г. почти все дистанции пути главного хода освободились от щитового ограждения, и началась активная работа по возведению «живой защиты» вдоль железных дорог, на которую не жалели средств. В настоящее время площадь лесных насаждений искусственного и естественного происхождения на землях железнодорожного транспорта России составляет 400 тыс. га, из которых 257 тыс. га приходится на искусственно созданные насаждения [2].

ЗЛН с соответствующими конструктивными характеристиками вдоль железных дорог выполняют функции инженерных сооружений. Причем наилучший защитный эффект достигается, когда насаждения образуют защитную систему лесополос, а не представляют собой обособленные посадки. Защитные насаждения защищают пути не только от песчаных и снежных заносов, но и от селей, лавин, оползней, водных потоков, выдувания легких фракций из земляной призмы (насыпи), а также других природных явлений, неблагоприятных для функционирования железнодорожного транспорта. В зимний период они прикрывают линии электроснабжения от вредного воздействия ветра и гололедных обледенений. По данным Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (ВНИИЖТ) защитные лесные полосы способствуют увеличению скорости подвижного состава на перегонах за счет снижения силы ветра. При этом экономия горюче-смазочных материалов и электроэнергии достигает 12 %.

Насаждения, произрастающие вдоль железных дорог, выполняют также эстетические, санитарно-гигиенические и экологические функции, свойственные всем насаждениям естественного и искусственного происхождения. В малолесных и безлесных участках путей они выступают одновременно в роли полезащитных полос [3, 4]. Таким образом, ЗЛН вдоль железных дорог имеют не только узковедомственное, но и большое общегосударственное значение.

Как и любое инженерное сооружение, лесные насаждения вдоль железных дорог требуют соответствующего ухода, ремонта и непрерывного воспроизводства на протяжении всего срока защитной службы. Они могут успешно произрастать и функционировать только при целенаправленной человеческой деятельности [5–7].

В 1940 г. для успешного выполнения работ по созданию защитных насаждений и вводу их в эксплуатацию, а также для надлежащего содержания естественных лесов в полосе отвода железных дорог, в структуре МПС СССР были организованы специальные районные конторы и производственные участки по живой снегозащите. Во исполнение приказа Н № 1130 от 25 ноября 1940 г. на Свердловской железной дороге Дорожная районная контора по снегозащите была создана на ст. Богданович. В 1955 г. в связи с возросшими объемами лесокультурных и лесохозяйственных работ, расширением функций по эксплуатации и охране насаждений, а также в целях совершенствования организационной структуры, районные конторы и лесозащитные станции железных дорог СССР были реорганизованы в Дистанции защитных лесонасаждений. Они были оснащены новейшей для того времени техникой и укомплектованы высококвалифицированными специалистами: лесоводами, механизаторами.

По состоянию на 1 января 1956 г. Шарташская дистанция защитных лесонасаждений (г. Екатеринбург) обслуживала 2701 км железнодорожных путей. На этом протяжении имелось по 1246 км снегозаносимых участков c каждой стороны пути (слева + справа). Их защита от отложения снежных масс осуществлялась: на протяжении 1465 км естественными насаждениями, на 82 км – хвойными изгородями, на 295 км – искусственными хвойно-лиственными и лиственными лесными полосами. Протяжённость незаносимых участков составляла 1485 км c каждой стороны пути (слева + справа). В их состав входили 1871 км естественных насаждений и 47 км ветроослабляющих и скотооградительных защитных лесных полос. Площадь лесов в границах полосы отвода составляла примерно 16,6 тыс. га, в том числе искусственных насаждений – 1306 га.

Лесными посадками были защищены почти все снего- и пескозаносимые участки путей. Благодаря этому прекратились перерывы и сбои в движении поездов из-за непогоды, а путейцы практически забыли о снегоборьбе на перегонах, на которую когда-то ежегодно затрачивалось до 90 % от общего объема расходов на устранение заносов.

В 1980-х гг. внимание к ЗЛН в стране стало снижаться. Созданная с огромным трудом и четко функционировавшая производственная система оказалась сегодня разрушенной. Дистанции защитных насаждений были упразднены. Вначале были упразднены специализированное управление в путейском Главке МПС, а также соответствующие подразделения на железных дорогах и отделение защитных лесонасаждений во ВНИИЖТ, которое занималось научным и методическим сопровождением в области защитных лесных насаждений на железнодорожном транспорте. Затем произошло укрупнение линейно-производственных участков, которое привело к ухудшению управления, снижению качества работ и сокращению числа специалистов на производственных участках. Резко сократилось финансирование и материально-техническое снабжение производственных организаций, прекратились все научно-исследовательские работы по снегозащите и ЗЛН, а имеющийся научный задел не реализовывался в новых нормативно-технических документах и иных практических рекомендациях.

В XXI в. деградация системы управления ЗДН вдоль железных дорог продолжилась. На основании приказа начальника Свердловской железной дороги № 102/Н от 28.05.2001 г. создается Дистанция защитных лесонасаждений Свердловской железной дороги путем слияния Пермской, Свердловской и Егоршинской дистанций защитных лесонасаждений. С 2013 г. обязанности по уходу за ЗЛН возложены на отдел по содержанию полосы отвода «Дистанции инженерных сооружений – структурного подразделения Свердловской дирекции инфраструктуры – структурного подразделения Центральной дирекции инфраструктуры – филиала ОАО «РЖД». В функции этой организации входят: валка деревьев, угрожающих падением на ЛЭП и железнодорожный путь, вырубка нежелательной древесно-кустарниковой растительности, проведение противопожарных мероприятий, ликвидация последствий чрезвычайных ситуаций, охрана деревьев от самовольной вырубки, назначение насаждений в рубку в полосе отвода, а также контроль работы подрядных организаций. На участке работают 27 человек, включая административный аппарат. Для сравнения: в 2010 г. число работников составляло 202 человека.

В последние годы ситуация только усугубляется. Сегодня работа вышеуказанной организации направлена на очистку полосы отвода от нежелательной древесно-кустарниковой растительности, рубку и уборку опасных деревьев, а не на работы, связанные с содержанием защитных лесонасаждений и улучшением их защитно-мелиоративной эффективности. Прекращены работы по лесомелиоративному обустройству полосы отвода, во время которых проводятся инвентаризация и определение качественного состояния всех защитных насаждений. Мероприятия по уходу за лесными насаждениями практически сведены к нулю, не проводятся озеленительные работы железнодорожных станций. Перестали разрабатываться перспективные планы организации и ведения хозяйства, которые служили основой для текущего планирования агротехнических, лесокультурных, лесохозяйственных и лесовосстановительных мероприятий в полосе отвода. В штате Свердловской железной дороги нет специалистов, занимающихся научно-исследовательской работой в области снеговедения и лесомелиорации. Отсутствие необходимого количества специалистов, техники (тракторов, корчевателей, плугов и другой тяжелой техники) и специализированного современного оборудования не позволяет осуществлять работы по капитальному и восстановительному ремонту лесных насаждений в достаточном объеме. У большей части имеющихся технических средств сроки амортизации превышены как минимум в 1,5–2 раза.

Ряд работ по созданию и содержанию защитных лесных полос на территории Свердловской железной дороги переведен на аутсорсинг, когда к работам привлекаются сторонние организации. Однако для сторонних организаций выполнение мелиоративных, противопожарных, лесовосстановительных и оздоровительных мероприятий с соблюдением всех норм и правил невыгодно в финансовом положении. Потому есть опасения, что, отдав ЗЛН на аутсорсинг, можно потерять их.

Результаты исследования и их обсуждение

В настоящее время на землях Свердловской железной дороги 4837,8 км развернутой протяженности являются участками, заносимыми снегом в зимний период. Причем степень отложения снежных масс на разных участках различна. 19,7 % этого протяжения защищаются лесными насаждениями искусственного происхождения, а 54,3 % – естественными лесами. Защиту путей от переноса снега осуществляют 3851,7 га искусственных защитных полос, 70 км хвойных изгородей и 18694,8 га естественного леса. Кроме этого 10617,9 га защитных полос обеспечивают защиту железнодорожного полотна от ветра, выбросов вредных веществ и ограждения железнодорожного полотна. Ежегодная потребность в рубках ухода на дороге составляет около 3000 га.

Проведенный нами анализ состояния защитных лесных насаждений искусственного происхождения на Екатеринбургском линейном участке (направление Екатеринбург – Карбышево) по материалам последнего лесоустройства (1999–2001 гг.) позволяет отметить следующее. На данном участке защитные насаждения в основном создавались в периоды с 1934–1938 (27 %) и 1954–1958 гг. (30 %). Защитные полосы в основном представлены березой повислой (60,0 % по площади) и тополем бальзамическим (19,0 %). Данные породы сравнительно недолговечны, их насаждения уже к моменту лесоустройства относились к спелым и перестойным. Защитные полосы сильно изрежены, характеризуются высоким отпадом деревьев (рисунок). Из-за преклонного возраста деревья практически потеряли способность давать поросль. В ближайшей перспективе можно ожидать полное расстройство и распад насаждений. Уже сегодня надо решать вопрос о создании на их месте новых насаждений из перспективных, долговечных и устойчивых древесных пород.

urazov1.tif

Защитные лесные насаждения на перегоне Баженово – Шипелово, 1879 км (направление Екатеринбург – Карбышево)

Анализ материалов лесоустройства по другим линейным участкам позволяет констатировать, что значительная часть ЗЛН вдоль железных дорог в пределах Свердловской области имеет аналогичные характеристики. Они из-за недостаточного внимания к ним в последние десятилетия находятся в запущенном состоянии, имеют преклонный возраст и практически потеряли свои защитные функции. Следует отметить, что о таком состоянии защитных насаждений свидетельствуют данные 20-летней давности. Можно предположить, что современное их состояние еще хуже. Несмотря на большое значение защитных лесных полос для экологии и экономики региона, в последние десятилетия в них не проводились необходимые мероприятия по поддержанию их конструкции, сохранению выполняемых ими функций и улучшению санитарного состояния. Известно, что защитные насаждения нуждаются в регулярном уходе, и только тогда они эффективно выполняют свои функции.

Плохое санитарное состояние защитных насаждений влечет падение деревьев на железнодорожные пути. В последние годы такие случаи участились. В таблице приведены сведения Свердловской дирекции инфраструктуры о падении деревьев на железнодорожные пути в 2020 г.

Сведения Свердловской дирекции инфраструктуры о падении деревьев в 2020 г. на Свердловской железной дороге

п/п

Перегон, км

Причина падения

Характеристика дерева

Поврежденный объект

Задержка

1

Тугулым – Кармак, 2085

ветер

две ели, признаков опасного дерева не имели

ВЛ ПЭ, путь

16 ч 21 мин

2

Юшала – Бахметская, 2067

ветер

сухостойная сосна, за полосой отвода

ВЛ АБ

 

3

Адуй – Костоусово, 56

шторм

береза, признаков опасного дерева не имело

путь

28 мин

4

Ива – Салка, 25

шторм

осина, признаков опасного дерева не имело

контактная сеть

 

5

Рзд. № 1 – о.п. 31 КМ, 27

шторм

тополь, признаков опасного дерева не имело

контактная сеть

43 мин

6

ст. Каменск-Уральский, 292

ветер

тополь, признаков опасного дерева не имело

контактная сеть

 

7

Чепца – Кез, Кез –Кабалуд, Кабалуд – Кузьма

шторм

113 деревьев, находились в охранной зоне ВЛ, плановые деревья (массовое падение деревьев, наброс веток)

ВЛ ПЭ, ВЛ АБ

52 часа 43 мин

8

Шурала – Ежевая,7

пожар

береза, подгорание корней

путь

 

9

Дружинино – Ильмовка, 1577

ветер

две осины, стволовая гниль

путь

1 час 9 мин

12

Ива – Салка, 26

ветер

береза, корневая гниль

путь

 

11

Баранчинская – Лая, 333

ветер

береза, признаков опасного дерева не имело

путь

 

10

Кузино –Дружинино, 234

ветер

береза, признаков опасного дерева не имело

путь

 

13

Пальники – Дивья, 23

ветер

береза, признаков опасного дерева не имело

ВЛ АБ

 

14

Тавда 2 – Сетово. 168

ветер

осина, признаков опасного дерева не имело

путь

6 ч 48 мин

15

Грязновская – Богданович, 1907

ветер

ель, признаков опасного дерева не имело

ВЛ АБ

11 ч 40 мин

16

Винзили – Богандинская, 2173

ветер

ель, признаков опасного дерева не имело

ВЛ АБ

 

В результате падения деревьев происходит повреждение контактной сети (обрыв проводов), создаются продолжительные перерывы в движении поездов, возникает потенциальная угроза схода подвижного состава с рельсов.

Заключение

В целом анализ материалов лесоустройств 1999–2001 гг. позволяет отметить следующее. Защитные насаждения железнодорожных путей сами нуждаются в защите и уходе. Если сегодня допустить гибель этих насаждений, то на их восстановление потребуется значительно больше средств, чем на содержание и улучшение их состояния. В связи с тем, что сегодня ЗЛН выполняют функции инженерных сооружений, обеспечивающих защиту путей от многих неблагоприятных природных явлений и бесперебойную работу железнодорожного транспорта, для их сохранения и поддержания функционального потенциала необходимо проведение следующих неотложных мероприятий:

- проведение инвентаризации расположенных в полосе отвода дорог защитных лесных насаждений с определением их таксационной характеристики, показателей жизнеспособности и санитарного состояния и защитной эффективности;

- разработка научно обоснованных рекомендаций по реконструкции, уходу и сохранению ранее созданных защитных насаждений;

- разработка проектов по созданию новых защитных насаждений взамен насаждений, утративших свои защитные функции;

- реконструкция существующих защитных лесонасаждений за счет введения в их состав быстрорастущих древесных пород и перспективных кустарников;

- разработка правил безопасного хозяйственного использования имеющихся в защитных насаждениях древесных ресурсов и способов оздоровления насаждений;

- комплексное проведение рубок ухода и санитарных рубок древостоев с учетом состояния защитных насаждений.

Одним из перспективных методов наблюдений за состоянием защитных насаждений может стать дистанционная оценка, ориентированная на использование космофотоинформации [8]. Усилия ученых должны быть направлены на разработку современных технологий дешифрирования космоснимков, полученных для защитных насаждений в полосе отвода дорог. Эти технологии для искусственных насаждений в защитных полосах могут быть другими, чем в естественных древостоях [9]. Космоснимки могут позволить объективно оценивать имеющиеся угрозы для безопасности движения поездов и рационально планировать расходы на мониторинг за насаждениями в полосах отвода. Космоснимки позволяют установить фактическое размещение насаждений, соответствие их проекту, а также оценить динамику изменений, произошедших с ними за несколько лет.

Статья написана в рамках научной темы FEUG-2020-0013 «Экологические аспекты рационального природопользования» УГЛТУ.


Библиографическая ссылка

Уразова А.Ф., Нагимов З.Я. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ЗАЩИТНЫХ ЛЕСНЫХ НАСАЖДЕНИЙ ВДОЛЬ СВЕРДЛОВСКОЙ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ // Успехи современного естествознания. – 2021. – № 1. – С. 26-31;
URL: http://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=37560 (дата обращения: 16.06.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074