Вклад в теорию и практику лесного хозяйства

КОГОБУ СПО «Кировский лесопромышленный колледж»
Вклад Д.И. Менделеева
в теорию и практику
лесного хозяйства России
Реферативная работа студентов второго курса
Специальность 250405 «Технология комплексной переработки древесины»
Руководитель: Тарасова Ольга Викторовна
г. Киров
2014 год
1
Содержание
Введение................................................................................................ . 3
1 Проблемы в развитии Уральской металлургической
промышленности.................................................................................. . 4
2 Экспедиция Д.И. Менделеева на Урал .............................................. .5
2.1 Необходимость вовлечения северных уральских лесов
в сферу металлургического производства ................................... 5
2.2 Исследование факторов, влияющих на прирост древесины ..... 7
Заключение. ........................................................................................... . 11
Приложение А (справочное). Список литературы ........................... 13
2
Введение
Дмитрий Иванович Менделеев, 180-летний юбилей которого отмечает
в этом году всё прогрессивное человечество, был не просто выдающимся
ученым, а ученым-просветителем и общественным деятелем. Его труды
охватывают вопросы по физике, метеорологии, экономике, организации
промышленности и сельского хозяйства, а также народного просвещения и
академической науки. Как и М.В. Ломоносов, Менделеев считал, что наука
должна служить Отечеству, и во всеоружии своих энциклопедических знаний
старался максимально способствовать тому, чтобы светлая мечта лучших
людей России увидеть ее экономически независимой, на передовых рубежах
прогресса не осталась несбыточной фантазией [2].
«Плоды моих трудов — прежде всего в научной известности,
составляющей гордость — не одну мою личную, но и общую русскую...
Лучшее время жизни и её главную силу взяло преподавательство... Из тысяч
моих учеников много теперь повсюду видных деятелей, профессоров,
администраторов, и, встречая их, всегда слышал, что доброе в них семя
полагал, а не простую отбывал повинность... Третья служба моя Родине
наименее видна, хотя заботила меня с юных лет по сих пор. Это служба по
мере сил и возможности на пользу роста русской промышленности... »
Эти направления в многогранном творчестве учёного между собой связаны
теснейшим образом.
Гений Менделеева не обошел стороной и актуальные стороны лесного
дела. Дмитрий Иванович остро осознавал государственную важность мер по
охране лесов и значимость лесистости. Он писал, что во всех губерниях, где
лес
занимает
менее
20%
всей
площади,
необходимо
усиленное
лесоразведение, кроме того «работа в этом направлении настолько важна для
будущего России, что считаю ее однозначащей с защитой государства…» [1].
3
1 Проблемы в развитии Уральской металлургической промышленности
К началу XIX в. на многочисленных уральских горных заводах
создалось сложное положение с обеспечением железоделательных заводов
древесным
углем
(микропористый
высокоуглеродистый
продукт,
образующийся при пиролизе древесины без доступа воздуха) – основным
энергоисточником при производстве железа на Урале. Вывозка древесного
угля с использованием конной тяги на расстояние свыше 20 верст вела к
резкому росту себестоимости получаемого железа – в 1,5 раза и более. В XIX
веке дополнительно были построены десятки заводов, что еще больше
обострило проблему обеспечения их топливом.
Правительство России с
1830-х годов пыталось предпринимать некоторые меры по стабилизации
положения, в частности по организации горно- заводского лесного хозяйства
на основе лесоустройства, по модернизации управления им.
В 1876 году под руководством экономиста академика
В.П.
Безобразова на Урале работала правительственная комиссия с целью поиска
путей вывода уральской металлургии из кризисной ситуации. Результаты
работы комиссии не оказали решающего влияния на исправление положения.
4
2 Экспедиция Д.И. Менделеева на Урал
2.1 Необходимость вовлечения северных уральских лесов
в сферу металлургического производства
В 1899 году Правительство России организовало новую экспедицию
под руководством Д.И. Менделеева. Министр финансов С.Ю. Витте поручил
ему составить подробный отчет о работе уральских горных заводов и
перспективах их развития.
Интересы ученого в связи с данным ему поручением охватывали весь
Урал – от Оренбуржья на юге до Тобольского Севера. Он также уделил
внимание использованию лесов Уфимской губернии, где были развиты
горно-металлургические производства, хотя и в меньших размерах. Одна из
заслуг экспедиции Д.И. Менделеева заключалась в оценке возможности и
целесообразности
вовлечения
северных
уральских
лесов
в
сферу
металлургического производства. По итогам экспедиции был написан
фундаментальный отчет «Уральская железная промышленность в 1899 году»,
опубликованный в 1900 году. Дмитрий Иванович всерьез рассматривал
возможность привлечения для уральской металлургии обширных лесных
массивов Северного Притоболья, в бассейнах рек Тавда, Тура, Пелым,
Лозьва, Конда и Сосьва, остававшихся до той поры почти нетронутыми
и
относительно близко расположенных к основным металлургическим центрам
Урала.
С целью сбережения уральских и западно-сибирских лесов для
уральской металлургии Д.И. Менделеев активно выступал за ограничение
переселения крестьян из западных регионов России в уральские леса, считая
освоение земель переселенцами главной причиной сведения лесов в этих
краях. «В тех уездах, ... где земледелие развито и процветает, там лесов мало
на каждого жителя…Тут не случайность, а причинная связь... Здесь дело в
общеизвестном отношении землепашцев к лесу. Они не друзья, а почти
враги. Лес мешает пахоте и даже скоту, необходимому земледельцам, а
5
потому они прямо или косвенно истребляют леса, если лесная почва годна
для хлебов. Такова история заселения всей России. Она повторяется в
Пермской губернии, как и повсюду в других губерниях, в Канаде и США».
«Если лес враг землепашца, то он – друг железнозаводчика, что не
следует упускать из виду». Д.И. Менделеев видел в лице переселенцев
дефицитных рабочих по заготовке и переработке древесины для металлургии
в малообжитых районах. «Если леса, расположенные на севере от Туры, по
Тавде и Конде, считать и назначить на помощь к развитию уральской
железной промышленности, не следовало бы в тех местах нарезать
переселенческих участков, как это ныне делается». [4].
Д.И.
Менделеев
отмечал
еще
один
недостаток
организации
использования лесов Притоболья – приисковую рубку лучших хвойных
деревьев с оставлением на корню не пригодных для использования, а также
всего запаса лиственных древесных пород, не находящих применения в
народном хозяйстве края.
Не будучи специалистом лесного хозяйства, Д.И. Менделеев опирался
в
познании
урало-сибирских
лесопромышленников,
стремясь
лесов
получить
на
из
мнение
лесоводов
первых
рук
и
наиболее
подробные сведения по интересующему его предмету. Многие встречи с
лесоводами имели случайный характер, но и в них Дмитрий Иванович
старался узнать как можно больше: «...Владислав Юльевич Ольшевский,
инспектор лесничества (Тобольской губернии), ехал уже не первый раз
изучать и измерять, таксировать и прорезывать (делить на кварталы)
западносибирские леса. От этого знатока, как нарочно посланного мне на
пароход «Фортуну», я получил множество указаний драгоценнейшего
свойства именно по тому лесному делу, для которого ехал в Тобольск. Туда
же возвращался в Тобольск местный лесной ревизор Александр Васильевич
Арефьев, сообщивший много интересного о лесах Тобольского узда и немало
мне помогавший во время моего пребывания в Тобольске. Тут я получил
немало сведений и о лесах Крайнего Севера, доходящих до самых устьев
6
Оби. Услыхал и о примечательной особенности лесов на больших северных
широтах: леса обыкновенно очень чисты, то есть в них нет или гораздо
меньше, чем в обычных лесах Урала, валежника и буреломного леса. Это,
мне кажется, можно понимать, если допустить медленность роста, а потому
мелкослойность древесины, определяющую ее крепость. Или же можно
думать, что борьба с суровыми условиями существования позволяет на
севере дожить до полновозрастной зрелости только самым лучшим и
здоровым особям. Ель вымерзает чаще, чем пихта или кедр... Все
предшествующее... подтвердилось при расспросах в Тобольске, а потому об
этих пароходных разговорах я и считал необходимым писать довольно
подробно – они шли прямо к тем целям, ради которых задумано было
посещение Тобольска».
При посещении горных заводов у Д.И. Менделеева сложилось в целом
негативное мнение о ведении лесного хозяйства в казенных горно-заводских
лесах. «Лесное хозяйство не может быть даже названо этим именем в
казенных дачах; дачи казенных заводов представляют склады валежника,
бурелома и эксплуатируются по типу чисто хищническому».
2.2
Исследование факторов, влияющих на прирост древесины
Наиболее благоприятное мнение о лесах и лесном хозяйстве у него
сложилось в окрестностях Екатеринбурга, особенно в Билимбаевской
заводской даче графов Строгановых. Строгановское имение Д.И. Менделеев
выбрал преимущественно ради ближайшего личного ознакомления с
уральским лесным хозяйством и с приростом лесов в центральных частях
Урала. Д.И. Менделеев знал, что в имении графа Строганова за лесами
присматривают
«просвещеннейшие»
специалисты
во
главе
с
Ф.А.
Теплоуховым и в лесах ведется полный учет с производством полной
таксации. «То, что я встретил в Билимбаеве, признаюсь, превзошло все мои
ожидания... Надо было узнать, много ли древесного топлива может быть
7
ныне и впредь. Вот для этого-то я и ездил в Тобольск, для этого я и прожил
два дня в Билимбаеве». Попутчики Д.И. Менделеева по экспедиции, ехавшие
отдельно, нашли его в Билимбаевской даче в лесу около громадной 150летней сосны, которую срубили для него. «Весь следующий день с утра до
самого вечера мы занимались измерением различных образцов деревьев...
считали слои, определяли толщину их в разных направлениях и прочее.
Измерения сосны и ели,
хотя и требовали употребления лупы, шли
сравнительно легко, что же касается березы, то мы, непривычные к этому
делу, натолкнулись на такие трудности, что пришлось совсем отказаться.
Кроме нас за измерения засели Д.И. Менделеев, билимбаевский лесничий
Ф.В. Гилев и несколько из его помощников. Вся эта работа делалась по плану
Дмитрия Ивановича с целью собрать материал для суждения о приросте
древесины различных пород».
Д.И. Менделеева с самого начала занимал вопрос о различии прироста.
Практически важно было знать изменение прироста с географической
широтой по той причине, что в будущем развитии железных дел Урала,
несомненно, должны принять значительное участие северные и северовосточные леса. Спрашивалось, как прирастают эти северные леса? Так ли
скоро, как центральные уральские, или медленнее? «Ответы я ни от кого и
нигде получить не мог... На севере сумма света, получаемого ежегодно
деревом в течение растительного периода, уменьшается, а потому можно
ждать и уменьшаемого прироста».
Д.И. Менделеев считал, что прирост зависит от природы, влажности
климата, от почвы, от перемен погоды, и особенно от осадков (дождей) во
время роста, и просто от индивидуальностей, свойственных органическим
особям. Учитывая зависимость прироста от многих природных факторов, он
решил выявить влияние основного фактора – широты местности.
Основное внимание Дмитрий Иванович уделил изучению хода роста и
формы
ствола,
определяющих
величину
прироста
древесины.
Для
исследования были использованы модельные деревья и выпилы из стволов
8
сосны, ели, берёзы, кедра,
осины, взятые в различных районах Урала.
Измерения проводились лесничими и помощниками Д.И. Менделеева, анализ
данных он выполнил сам с частичным использованием результатов других
специалистов лесного хозяйства.
Для определения числа деревьев на единице площади Д.И. Менделеев
предложил оригинальный способ, отличающийся малыми затратами труда и
позволяющий избежать сплошного перечета деревьев. Более того, он
рекомендует «прирост, возможный в будущем, выводить не на основании
числа деревьев на целой десятине самосевного леса, а на основании
измерений» групп деревьев, «где деревья близки по возрасту и распределены
более или менее равномерно и так плотно, что затеняют совершенно почву».
Д.И.
Менделеев
предлагает
производить
измерения
в
лучших
по
продуктивности и простых по строению древостоя куртинах леса, которые
наиболее полно отражают, по его мнению, потенциальную продуктивность
лесов.
Наиболее подходящим, удобным и быстрым приемом измерений Д.И.
Менделеев считает следующий: «Выбирается возможно типичная для леса
группа близковозрастных (судя по высоте и толщине) деревьев, содержащих
по крайней мере несколько их десятков, вполне отеняющих занятую ими
почву. Одно из нормальных деревьев, находящихся в середине группы,
спиливается для изучения на нем прироста по размерам... Чтобы затем судить
о числе подобных же деревьев, вмещающихся на поверхность одной
десятины, измеряется расстояние от избранного дерева (от его оси) до восьми
ему подобных и наиболее к нему близких. Если эти расстояния выразить в
аршинах и определить их сумму (тоже в аршинах), то на десятине можно
принять (с погрешностью около ± 1%) число деревьев n, равным где S –
сумма расстояний до восьми деревьев от центрального дерева. Предлагаемое
прошу считать предварительным сообщением, составляющим лишь слабый
вклад в дело изучения древесного прироста в уральских краях». [3]
9
В лесоводстве существует формула Менделеева для определения
прироста леса:
n = 22000/S2,
где n – число деревьев на десятине;
S – сумма расстояний от оси избранного дерева до восьми ему
подобных и наиболее к нему близких. Расстояние выражается в аршинах (1
аршин = 71,12см).
По этому поводу Д.И. Менделеев писал: «Я вырабатывал приемы для
определения прироста, возможного в данных условиях местности…»;
Предложенный Д.И. Менделеевым способ таксации прироста древесины
следует считать упрощенным, тем не менее, он представляет безусловную
историческую ценность.
10
Заключение
В отчете об этой командировке, изданном в 1900 году Министерством
финансов под названием «Уральская железная промышленность в 1899 г.»
есть специальная глава «Измерение дерев н другие данные о приросте лесов
в Уральских краях». В этой главе, основанной на изучении и анализе
уральских лесов, учёный чётко указывает на необходимость
пользования в соответствии с годичным
приростом
главного
древесины:
«Непременным... условием разумного пользования лесными запасами
должно считаться такое в них хозяйство, чтобы годовое потребление было
равно годовому приросту, ибо тогда потомкам останется столько же, сколько
получено нами. Понятно, что вырубка излишней массы должна истончать
леса, но и недобор, несомненно, пагубен, так как перестойный лес легко
подвергнется бурелому, гнилости и, что всего важнее, пожарам, мало
действующим на леса чистые в среднем возрасте зрелости (так как они не
дают пищи огню около земли),
но истребляющим чуть ли не дотла
перестоявшие насаждения, за которыми и мало присматривают, если
чередовая вырубка, доставляющая доход, не окупает расходов, сопряженных
с очисткой и со всем присмотром за лесами» [1].
Дмитрием Ивановичем досконально описана зависимость прироста от
почвенных условий, густоты насаждения, возраста древесной породы,
географической широты и климата. В этом он видел соединение интересов
практических с теоретическими.
Он предложил метод определения количества деревьев на единице
площади, дал математическое обоснование сбега древесного ствола и
составил уравнения, определяющие форму стволов деревьев у различных
пород. [5]
Кроме того, он ратовал за интенсивный уход за насаждениями: по его
расчетам, в ходе промежуточного пользования за 80 лет можно получить до
60 кубических саженей на десятину, т.е. до 425 м3 древесной массы на 1 га.
11
Для дальнейшего развития науки о лесе Д.И. Менделеевым была
предложена программа сбора сведений о густоте и полноте насаждений,
форме древесных стволов и величине годового прироста. Он считал
необходимостью проведение лесомелиоративных работ (укрепление песков,
закрепление оврагов), предлагал организовать
в южных губерниях
широкую сеть лесных питомников, пропагандировал шире использовать
древесные породы, включая интродуценты (растения, переселённые в
местность, где они раньше не произрастали).
Упомянутое выше свидетельствует о глубоком понимании гениальным
ученым сути лесного хозяйства и необходимости ведения его на
регулируемой основе.
Таким образом, Д.И. Менделеев сформулировал основополагающую
задачу организации лесного хозяйства не только для Урала, но и для России в
целом.
Во всех трудах Дмитрия Ивановича Менделеева находил своё
выражение патриотизм великого учёного и горячая любовь к Родине.
Поэтому не случайно, что в своей прощальной лекции в Петербургском
университете 14 марта 1890 года он говорил о России: «От чего зависит
богатство или бедность её народа, её международная свобода? Ведь только
независимость экономическая есть независимость действительная, всякая
прочая есть фиктивная, воображаемая». [2].
12
Список литературы
1. Менделеев Д.И. Работы по сельскому хозяйству и лесоводству М:
издательство АН СССР,1954, 620с
2. Соловьёв Ю.И. Истинный сын России /В кн. Д.И. Менделеев «Границ
познанию предвидеть невозможно». М: Россия, 1991. С.5-47.
3. Мигунова Е.С. Д.И. Менделеев и лесоводство / Е.С. Мигунова, Г.Б.
Гладун // Лесное хозяйство. – 2013. – № 2. – С. 14-15.
4. Чернов Н.Н. К 110-летию поездки Д.И. Менделеева на Урал / Н.Н.
Чернов // Лесное хозяйство. – 2009. – № 1. – С. 18-20.
5. М.Д.Мерзленко. Вклад Д.И. Менделеева в развитие лесного хозяйства
России, МГУЛ/ Устойчивое лесопользование.-2007.-№3(15)
13