Характер освітлення крон у насадженнях залежить як від надходження радіації – прямої чи розсіяної, так і від породного складу, віку та будови деревостану. Верхні частини крон дерев при ясній погоді освітлюються прямими променями, а нижні мають певний дефіцит освітлення. Від ступеня освітленості залежить процес листоутворення, гілкування крони і в цілому – формування габітусу дерева, який притаманний тій чи іншій деревній породі. Внаслідок взаємного притінення дерев у насадженні формується тіньове листя або хвоя, від долі якої залежить продуктивність фотосинтезу, відмирає частина гілок крони, що забезпечує очищення стовбурів від сучків. При вирощуванні лісових насаджень ці процеси спрямовуються регулюванням освітлення за допомогою рубок догляду. Продуктивність фотосинтезу можна підвищити, регулюючи індекс листяної поверхні, тобто відношення площі поверхні листя (хвої) до площі, зайнятої лісостаном. Для аборигенних порід у наших лісорослинних умовах індекс не повинен перевищувати 4 одиниці, бо це знизить продуктивність фотосинтезу.

Збільшення світлового потоку впливає на тепловій режим під пологом лісу. У літературі з лісівництва є відомості про те, що у результаті проведення рубок догляду температура ґрунту підвищується до глибини 60см. Це, у свою чергу, активізує мікробіологічні процеси у ґрунті і лісовій підстилці. Але дія прямих сонячних променів опівдні влітку може призводити до перегріву стовбурів дерев. Серед лісівників широко відомий вираз що ,,дуб любить рости у шубі, але з відкритою головою”, а це забезпечується таким доглядом, при якому стовбури не відкриваються прямим променям. Це стосується не тільки дуба, а й інших порід.

Зрідження деревостану збільшує на 7-8% проникнення під полог атмосферних опадів. У більшості випадків це позитивно впливає на лісорослинні умови. Професор Н. П. Ремезов установив, що активізація мікробіологічних процесів у лісовій підстилці прискорює її розпад і збільшує вміст сполук азоту, фосфору, калію у верхніх шарах ґрунту. При цьому підвищується виділення вуглекислого газу. Після проведення рубки догляду один і той же об’єм ґрунту постачає вологу і поживні речовини меншій кількості дерев, що активізує процес їхнього росту. Таким чином, рубки догляду за лісом, з одного боку, збільшують доступ вологи під полог насаджень, а з другого – підвищують випаровування і транспірацію. Рубки догляду формують у дерев симетрично розвинену крону, що знижує пошкодження дерев від снігу та ожеледі.

В цілому, біологічні основи рубок догляду за лісом зводяться, в основному, до того, пройдені рубками насадження більш ефективно використовують сонячну енергію для фотосинтезу як за рахунок подовження щоденного процесу фотосинтезу, так і за рахунок збільшення питомої ваги світлового листя (хвої). У таких насадженнях краще використовуються ґрунтові умови, де активізується малий біологічний кругообіг поживних речовин, а також підвищується стійкість дерев до несприятливих кліматичних факторів.

На даний час рубки догляду за лісом ручним способом проводять рідко. При механізації цього процесу можна виділити три рівні, тому при технологічному обґрунтуванні потрібно враховувати той чи інший рівень. Для першого характерна механізація окремих процесів, найчастіше – зрубування дерев, а решта вручну. Для другого рівня характерна комплексна механізація усього процесу або основних операцій. Цей рівень передбачає значну долю ручної праці. Третій, найбільш високий рівень рубок догляду, пов'язаний із застосуванням багатоопераційних машин, які практично замінюють ручну працю, робітник стає оператором. Але цей рівень потребує технологічної організації насаджень і поки що застосовується рідко через відсутність достатньої кількості агрегатних машин, які б відповідали умовам роботи на рубках догляду за лісом. Відповідно до можливостей проведення рубок догляду за тим чи іншими рівнем їх механізації роблять прогнози щодо їх проведення.

1.3. Теоретичні основи догляду за лісом

Загальне завдання рубок догляду за лісом – ефективне використання продуктивних сил природи для вирощування цінних деревостанів. Професор Г.Ф.Морозов вважав, що завдяки рубкам догляду можна покращити склад насаджень, збільшити приріст, сформувати стовбури найкращих технічних якостей і відповідно розвинені крони, покращити і зберегти родючість ґрунту, виховати стійкі до хвороб і нападу шкідників дерева. Але в цьому переліку, на думку професора Є.В.Алексєєва, не згадується головна мета догляду при лісорозведенні у Степу – вирощування найбільш стійких насаджень на степових, малопридатних для лісу ґрунтах. Таким чином, догляд за лісом зводився до вирішення трьох найважливіших завдань. На перше місце ставили турботу про майбутній склад деревостану, який часто потрібно покращувати, далі – формування стовбурів і крон у кращих дерев, а потім – забезпечення інтенсивного приросту.

Відповідно до трьох головних завдань була розроблена термінологія і класифікація рубок догляду. Зрозуміло, що необхідний склад деревних порід повинен формуватися у молодих насадженнях. Такий вид рубок догляду назвали прочисткою. Пізніше, коли дерева позбавляються нижніх гілок, формують крону і поступово набувають форми, яка властива дорослому деревостану, проводять проріджування з метою допомогти ходу природного процесу. Рубки догляду, які проводили пізніше, коли деревостан мав цілком сформований склад, стовбури і крони дерев, одержали назву прохідних рубок. Їх метою було збільшити приріст кращих дерев і цим підвищити цінність деревостану.

Освітлення. Проводять у більшості насаджень до 10-річного віку. Мета цього виду рубок – видалити з насадження небажані другорядні породи, які часто заважають росту головних, чим створюють загрозу витіснення їх з насадження. Зрозуміло, що