Таксация леса

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

насаждение лес древостой

Таксация леса как учебная дисциплина изучает методы всестороннего количественного и качественного учета и оценки древесины, как на корню, так и в заготовленном виде, закономерности строения, роста и прироста деревьев и древостоев. Для количественной и качественной характеристик объектов таксации необходимо знать их таксационные признаки (показатели): высоту, диаметр, площадь поперечного сечения, запас и т.д. Целью расчетно-графической работы является:

· закрепление теоретических знаний по определению основных таксационных показателей древостоя;

· приобретение навыков работы со справочной литературой.

Задачей расчетно-графической работы является определение основных таксационных показателей с использованием массовых таблиц и формул. Расчетное задание по определению основных таксационных показателей древостоя выполняется на основании материалов перечета деревьев и обмера высот на пробных площадях

В расчетно-графической работе необходимо описать или определить происхождение древостоя, элементы леса, средний диаметр, среднюю высоту, класс бонитета, класс возраста, полноту, запас, состав, класс товарности и форму насаждения.

Древостой-совокупность деревьев, иногда кустарников, являющихся основными компонентами насаждения.

Древостои могут быть представлены одним или двумя, иногда тремя ярусами главных и второстепенных пород. Таксационные показатели определяют по ярусам, а в пределах яруса - по элементам леса, они включают:

- Происхождение древостоя;

- Элементы леса (древесные породы);

- Средний диаметр древостоя;

- Среднюю высоту древостоя;

- Запас древостоя;

- Состав насаждения;

- Класс бонитета насаждения;

- Класс возраста древостоя;

- Полноту древостоя;

- Класс товарности древостоя;

- Форму насаждения.

Таблица 1 - Данные сплошного пересчета деревьев на пробной площади

Ступени толщины см	Кол-во деревьев n, шт	Высота h, м	Кол-во деревьев n, шт	Высота h, м
	СОСНА	ЕЛЬ ТЬ
12	2/2	18,9	-	-
16	20/2	21,0	3	19,0
20	63/2	23,3	9	22,0
24	93/1	24,8	6	23,6
28	77	26,0	6	24,6
32	42	27,4	8	25,0
36	21	27,6	-	-
Итого:	У352		У32
Возраст, лет	80
Происхождение	семенное



1. Происхождение древостоя

По происхождению древостой и насаждения бывают семенными и порослевыми, а также естественными и искусственными.

Насаждение представлено древостоем сосны и ели 80 лет - семенного происхождения.

Деревья в хвойных естественных насаждениях семенного происхождения имеют прямой ствол, различный возраст, расположены по площади неравномерно (хаотично), произрастают отдельными особями.

2. Элементы леса

В соответствии с действующей лесоустроительной инструкцией таксация насаждений производится по элементам леса.

Согласно учению Н.В. Третьякова «Элемент леса - последняя единица, до которой расчленяется лес». Элемент леса - чистое, однородное, одновозрастное насаждение или часть смешанного, сложного или разновозрастного, состоящее из деревьев одной породы, расположенных в одном ярусе, по возрасту относящихся к одному поколению и произрастающее в однородных лесорастительных условиях.

Насаждение включает столько элементов леса, сколько в нем пород, а по породам - сколько поколений. Различают основной элемент леса древостоя (преобладающую породу), который имеет наибольший запас, и второстепенные.

3. Средний диаметр древостоя

Каждый древостой состоит из тонких, средних и толстых деревьев. Толщиной дерева определяется размер и объем сортимента, который можно заготовить из него согласно ГОСТ 9462-88 «Лесоматериалы круглые лиственных пород», ГОСТ 3243-88 «Дрова» и ТУ-13-273685-404-89 «Дровяная древесина для технических нужд».

Для оценки среднего диаметра древостоя необходимо знать его изменчивость. Опытным путем установлено, что варьирование диаметров деревьев на высоте груди (1,3 м), в насаждении, зависит от возраста древостоя и составляет в искусственно созданных - 15-20%, одновозрастных естественных-20-30%, разновозрастных 30-40%.

Следовательно, наиболее точно средний диаметр можно определить по данным сплошного перечета в целом на участке или на его части, называемой пробной площадью. Перечет деревьев на пробе ведут по округленным диаметрам, называемым ступенью толщины. Интервал по ступеням зависит от среднего диаметра древостоя, который устанавливается примерно. При диаметре до 4,0 см используют 0,5 - сантиметровые ступени, при диаметре 4,1-8,0 - односантиметровые ступени, при диаметре 8,1 до 16,0 см - двухсантиметровые ступени; при диаметре 16,1 см и выше - четырехсантиметровые ступени.

Средний диаметр древостоя рассчитывают среднеарифметическим или среднеквадратическим способами.

Таблица 2 - Показатели для получения среднего диаметра сосны

Ступени толщины d, см	Кол-во деревьев n, шт	di*ni	Площадь сечения ступени g, м2	Сумма площадей сечения по степеням толщины У g, м2
12	4	48	0,0113	0,0452
16	22	352	0,0201	0,4422
20	65	1300	0,0314	2,0410
24	94	2256	0,0452	4,2488
28	77	2156	0,0616	4,7432
32	42	1344	0,0804	3,3768
36	21	756	0,1018	2,1378
Итого:	У 325	У 8212		У 16,9898



Таблица 3 - Показатели для получения среднего диаметра ели

Ступени толщины d, см	Кол-во деревьев n, шт	di*ni	Площадь сечения ступени g, м2	Сумма площадей сечения по степеням толщины У g, м2
16	3	48	0,0201	0,0603
20	9	180	0,0314	0,2826
24	6	144	0,0452	0,2712
28	6	168	0,0616	0,3696
32	8	256	0,0804	0,6432
Итого:	У 32	У 796		У 1,6269

Среднеарифметический (статический) диаметр D_ст, м, вычисляют по отношению:

D_ст =(d₁n₁+d₂n₂+… +d_nn_n)/N,

где d₁, d_2…, d_n - диаметры ступеней толщины, см;

n₁, n_2…, n_n - число деревьев в ступенях, шт.;

N - общее число деревьев в насаждении, шт.

Рассчитаем статистический диаметр сосны:

D_ст =8212/325=25,3 см

Рассчитаем статистический диаметр ели:

D_ст =796/32=24,9 см

Рассчитаем среднюю площадь сечения сосны:

Рассчитаем среднюю площадь сечения ели:

Среднеквадратический (таксационный) диаметр определяют по формуле:



Рассчитаем среднеквадратический диаметр сосны:

0.2582 м или 25.8 см

Этот среднеквадратический диаметр будет являться средним диаметром для сосны.

Рассчитаем среднеквадратический диаметр ели:

0,2544 м или 25,4 см.

Следовательно, среднеквадратический диаметр 25,4 см и будет средним для ели.

Среднюю площадь сечения ствола модельного дерева находят по зависимости:

где g₁, g₂, … g_i-площадь сечения ступени толщины, м²;

n₁, n₂, … n_i-число деревьев в ступенях, шт.;

N - общее число деревьев в насаждении, шт.

Средняя площадь сечения модельного дерева сосны равна

G_С = 17/325 = 0,05

Средняя площадь сечения модельного дерева ели равна

G_Е = 1,7/32 = 0,05

Для определения среднего диаметра обработку материалов перечета начинают с расчета сумм площадей поперечных сечений (Уg), раздельно по составляющим породам в ступенях толщины и во всем древостое на пробе в целом. При определении площадей сечений деревьев по ступеням толщины следует пользоваться данными таблицы 1 или аналогичными множительными таблицами других справочников.

Затем вычисляют среднюю площадь сечения одного дерева каждой породы (g_ср). По полученной площади (g_ср), пользуясь таблицей 2 для ясеня и таблицей 3 для дуба, находят средний диаметр деревьев с точностью до 0,1 см.

4. Средняя высота древостоя

В пределах древостоя различия по высоте наблюдается как у деревьев с * одинаковыми, так и с разными диаметрами. Изменчивость высот деревьев в однородных насаждениях составляет 6-13% и зависит от возраста древостоя или размера деревьев. По аналогии со средним диаметром древостоя, средняя высота должна характеризовать категорию наиболее представленных по размерам деревьев в насаждении. Иными словами, среднее дерево по диаметру соответствует среднему дереву по высоте.

Для вычисления средней высоты древостоя Н_ср, м, чаще всего используют формулу Лорея:

H_cp=(h₁n₁+h₂n₂+ … + h_in_i)/(n₁+n₂+ … +n_i),

где h₁, h₂, …, h_i - средние высоты деревьев по ступеням толщины, м;

n₁, n₂, …, n_i - количество деревьев по ступеням толщины, шт.

Таблица 4 - Показатели для расчета средней высоты древостоя

Ступени толщины см	Кол-во деревьев n, шт	Высота ступени h, м	hЧn	Кол-во деревьев n, шт	Высота h, м	hЧn
	Сосна	ель
12	4	18,9	75,6	-		-
16	22	21,0	462	3	19,0	57
20	65	23,3	1514,5	9	22,0	198
24	94	24,8	2331,2	6	23,6	141,6
28	77	26,0	2002	6	24,6	147,6
32	42	27,4	1150,8	8	25,0	200
36	21	27,6	579,6	-	-	-
Итого:	У 325		У 8115,7	У 32		У 744,2

Определим среднюю высоту древостоя по формуле Лорея:

а) для сосны: = 25,0 м;

б) для ели: = 23,3 м.

Определим среднюю высоту каждой породы с помощью кривой высот, используя результаты расчетов средних диаметров.

Различие средних высот сосны и ели составляет менее 12,4%, значит древостой одноярусный.

Графические высоты сосны - 25,4 м и ели - 24,1 м будут средними для каждой породы.

Практически в таксируемом древостое производят обмер высот и диаметров у 20-25 деревьев из различных типических групп (тонких, средних, толстых).

Полученные данные отмечаем на график (рисунок 1, 2): по оси абсцисс откладывают диаметры по ступеням толщины (8, 12, 16 и т.д.), а по оси ординат соответствующие им высоты, взятые из задания.

5. Состав насаждения

Перечень древесных пород с указанием их доли участия в общем запасе называется составом. Насаждение, состоящее из одной породы, называется чистым, а из двух и более пород - смешанным. Состав записывается начальными буквами древесных пород: С - сосна, Е - ель, П - пихта, JI - лиственница, К - кедр, Д - дуб, Бк - бук. Г - граб, Я - ясень, Кл - клен, Ил - ильм, В-вяз, Б - береза. Ос - осина, Ол - ольха, JI - липа, Т - тополь. Ив - ива и т.д. При этом весь запас (100%) принимается за 10 единиц. Каждая единица состава соответствует 10% участия ее в общем запасе

Поскольку процент запаса древесной породы не всегда кратен 10%, рекомендуются следующие пределы округления процентного состава:

6-15% запаса соответствуют 1 единице состава,

16-25% 2 единицам состава,

26-35% 3 единицам состава,

96-100% 10 единицам состава.

Древесные породы, запас которых составляет от 2 до 5% от общего запаса древостоя(яруса), записываются в формулу состава со знаком «+».

Если запас древесной породы составляет менее 2%, то в формулу состава она записывается со словом «единично», (ед.).

Древесная порода, представляющая наибольший запас называется преобладающей и ставится в формуле состава на первое место. Другие породы называются составляющими. Порода, имеющая наибольшее экономическое значение и в наибольшей степени отвечающая целям хозяйства, считается главной.

Главная порода считается преобладающей, если ее доля запаса в приспевающих, спелых и перестойных насаждениях составляет не менее 0,4 общего запаса древостоя или яруса. В молодняках, а также назначаемых в рубки ухода средневозрастных насаждениях, составляющие породы считаются главными при доле участия 0,3 и более общего запаса.

В пределах одного яруса запасы древесных пород прямо пропорциональны сумме площадей поперечных сечений. Поэтому состав можно определять через соотношение сумм площадей сечений составляющих пород. В молодняках до 10 лет состав определяется по соотношению числа стволов. Если в пологе молодняка имеются подлесочные породы, они в формулу состава не вводятся, но учитываются при определении полноты.

Таксируемый древостой одноярусный, поэтому состав можно определить через соотношение сумм площадей сечений сосны и ели.

По данным сплошного перечета определяем сумму площадей поперечных сечений G, м², на 1 га для каждой породы. Площадь пробы по заданию составляет 0,5 га. Тогда УG_сосны = 33,9796 м², УG_ели = 3,2538 м². Суммарная площадь по двум породам составит:

УG = 33,9796+3,2538 = 37,2334м².

Составим пропорцию: 37,2334м² - 100%

33,9796м² - Х%,

исходя из полученной пропорции Х=91%.

Формула состава древостоя следующая: 9С+1Е

6. Запас древостоя

Запас древостоя или общее количество древесины на пробе и на 1 га рассчитывают (по форме таблицы 5), используя массовые таблицы, применяемые в лесной таксации. Разряд высоты устанавливают для породы в целом по соотношению диаметра на высоте груди (d_1,3) и высоты (Н) в центральных ступенях толщины.

Таблица 5 - Определение запаса древостоя на пробной площади по таблицам объемов стволов

Ступени толщины см	Число стволов, шт	Высота, м	Объем одного ствола, м3	Общий объем, м3
СОСНА
12	4	18,9	0,076	0,304
16	22	21,0	0,162	3,564
20	65	23,3	0,282	18,33
24	94	24,8	0,436	40,984
28	77	26,0	0,628	48,356
32	42	27,4	0,845	35,49
36	21	27,6	1,09	22,89
Всего:	У 325			У 169,918
ЕЛЬ
16	3	19,0	0,178	0,534
20	9	22,0	0,320	2,88
24	6	23,6	0,503	3,018
28	6	24,6	0,741	4,446
32	8	25,0	1,023	8,184
Всего:	У 32			У 19,062

Запасы находят по формулам определения запаса, используя ранее рассчитанные значения Уg и Н_ср:

Для сосны: M=УgЧ(Н_ср+3)Ч0,4 (для светолюбивых пород);

М=33,9796 (на 1 га)Ч(25,0+3)Ч0,4 = 380,57 м³/га;

Для ели: М=УgЧ(H_cp+3)Ч0,42 (для теневыносливых пород);

М=3,2538 (на 1 га)Ч(23,3+3)Ч0,42 = 35,94 м³/га.

М_общ = М_сосны+М_ели = 380,57+35,94 = 416,51 м³/га.

Общий запас насаждения по формулам составит 416,51 м³/га.

Исходя из таблицы 5, запас на 1 га для сосны составляет 339,836 м³, для ели 38,124 м³. Общий запас древостоя 377,96 м³/га.

7. Класс бонитета насаждения

Лесные насаждения произрастают в разнообразных климатических и почвенных условиях. В зависимости от этих факторов в одном и том же возрасте они имеют различную продуктивность. Оценка различных условий роста леса определяется бонитетом. Лучшим показателем, отражающим качество лесорастительных условий, признана высота древостоя. Она в меньшей степени, чем другие показатели (запас, прирост, диаметр) зависит от густоты насаждения, поэтому и является индикатором лесорастительных условий.

В практике отечественной таксации леса для оценки продуктивности насаждения применяется общебонитировочная шкала М.М. Орлова, опубликованная им в 1931 г. Класс бонитета по этой шкале определяется с учетом происхождения древостоя, его среднего возраста и средней высоты.

Преобладающей породой является сосна, поэтому класс бонитета определяем согласно средней высоты сосны и её возраста.

Н_ср=25,0 м

Возраст - 80 лет

Согласно справочнику, класс бонитета - I.

8. Класс возраста древостоя

Мерой возраста в таксации является класс возраста. Класс возраста представляет собой возрастной промежуток в 5, 10, 20 или 40 лет, устанавливаемый в хозяйствах исходя из долговечности и особенностей роста древесных пород. На практике применяются следующие классы возраста в зависимости от породы и происхождения (таблица 6).

В зависимости от возрастной структуры древостой подразделяются на одновозрастные - если отдельные деревья в нем имеют разницу в возрасте, не превышающую продолжительности одного класса возраста и разновозрастные, если различие в возрасте отдельных деревьев превышает продолжительность одного класса возраста.

Насаждение состоит из хвойных пород семенного происхождения. Возраст древостоя 80 лет. Согласно справочнику древостой относится к IV классу возраста.



9. Полнота древостоя

Древостой, как правило, имеет различную густоту или плотность стояния деревьев. Иногда кроны их сомкнуты, а иногда в пологе имеются свободные пространства. Степень использования жизненного пространства насаждением принять называть полнотой. Полнота в таксации может быть величина относительная и абсолютная.

При определении относительной полноты в качестве эталона используют так называемое «нормальное насаждение», имеющее полноту 1,0. Нормальное насаждение является наиболее совершенным для данной породы при конкретных форме, возрасте и типе лесорастительных условий.

В нормальном насаждении нет ни одного лишнего или недостающего дерева, полог крон сомкнут, просветов практически нет.

Полнота относительная (таксационная), Р - отношение суммы площадей поперечных сечений стволов деревьев на высоте 1,3 м таксируемого древостоя, к сумме площадей сечений нормального насаждения той же породы, возраста и класса бонитета.

P=G_n/G_H

где G_n - сумма поперечных сечений стволов деревьев на высоте 1,3 м, м²;

G_H - бepyт из всеобщих таблиц хода роста нормальных насаждений, м2,

Полнота абсолютная - сумма площадей поперечных сечений стволов на га. Различают древостои низкополнотные (0,3-0,5); среднеполнотные (0,6-0,7) и высокополнотные (0,8 и выше).

Таксируемый древостой 9C₍₈₀₎lE₍₈₀₎.



Полнота сосны: 0,979;

Полнота ели:

Полнота всего древостоя составляет 1,072; древостой - высокополнотный.

10. Класс товарности древостоя

Товарность является экономической категорией качества древостоя.

Товарность определяется запасом деловой древесины или количеством деловых стволов в насаждении от его общего запаса, принимаемого за 100%, или общего количества стволов соответственно.

В таксации принято три класса товарности для хвойных пород и четыре класса товарности для лиственных (таблица 8).

Таблица 6 - Разделение древостоев по классам товарности

Классы товарности	Запас деловой древесины и соответствующее количество деловых стволов, %
	Лиственные насаждения и лиственница
	По запасу	По количеству деловых стволов
1	71 и выше	91 и выше
2	51-70	66-90
3	31-50	41-65
4	до 30	до 40

Доля запаса деловых стволов в данном древостое составляет 98,6% от общего запаса. Согласно таблице 8 древостой относится к I классу товарности.



11. Форма насаждения

По форме насаждения и древостой бывают простые или одноярусные и сложные, то есть многоярусные (два или более ярусов). Если элементы леса, слагающие древостой отличаются по средней высоте не более чем на 20% от средней высоты преобладающей породы, то они образуют одноярусное насаждение, а при большем различии выделяют второй и третий ярусы. В пределах одного древостоя ярусы принято нумеровать римскими цифрами.

Форма насаждения на пробной площади - простая, имеется один ярус древостоя. Средняя высота яруса - 16,6 м.

Для определения средней высоты яруса (таблица 9) используем формулу состава (9С+1Е) и среднюю высоту пород. Расчет производим по формуле:

Н_яр = (9Ч33,98+1Ч3,25)/10=30,9 м

Таблица 7 - Описание по ярусам

Ярусы	Состав по породам и возраст	Средняя высота, м	Сумма площадей сечения, м2	Полнота	Запас на 1 га, м3
1	9С(80)+1Е(80)	30,9	37,2334	1,072	377,96

12. Элементы леса

Насаждение на пробной площади состоит из двух элементов леса (таблица 10):

- первый элемент леса сосна, 80 лет, Н_ср - 20,6 м, Д_ср - 25,3 см.

- второй элемент леса ель, 80 лет, Н_ср - 23,3 м, Д_ср - 24,9 см.



Таблица 8 - Описание по элементам леса

Порода	Возраст, лет	Средняя высота, м	Средний диаметр, см	Класс товарности	Запас на 1 га, м3
С	80	25,0	25,3	I	339,836
Е	80	23,3	24,9	I	38,124



Список использованной литературы

1. Анучин Н.П. Лесная таксация. - 5-е издание, дополнен. - М.: Лесная пром-ть, 1982,

2. Грошев Б.И., Синицин С.Г., Морозов П.И., Сеперович И.П. Лесотаксационный справочник. - 2-е изд., перераб. - М.: Лесная пром-ть, 1980,

3. Мелехов И.С. Лесоведение - М.: Лесная пром-ть, 1980

4. Сидаренко П.В. Методические указания к выполнению расчетно-графической работы. Определение таксационных показателей древостоя. - Новочеркасск.: НГМА, 2009.

Размещено на Allbest.ru