Ход роста насаждений

Чтобы установить запасы насаждений в возрастах, разнящиеся между собой на 10 лет, строят прямую запасов (рисунок. 15.5). Затем отсчитывают по десятилетиям длины ординат и, разделив их на возрасты, получают выровненные запасы, которые вписывают в соответствующую графу таблиц хода роста насаждений (таблица 15.3). Аналогичным путем строят графики изменения с возрастом средних диаметров и сумм площадей сечения деревьев и полученные показатели вписывают в таблицы хода роста насаждений.

При построении графиков, отражающих прямолинейную зависимость от возраста, произведений сумм площадей сечений и запасов насаждений на возраст АG и АМ, необходимо иметь в виду, что описанная зависимость наблюдается лишь после прохождения древостоем стадии молодняка и до начала усиленного отмирания насаждения. Построение прямых линий, отражающих даннче зависимости, был широко даспространенвпелоть до 70 -80 годов прошлого века, когда т. х. р. составляли в основном для возрастного интевала от 20 -40 до 100--120 лет.

В настоящее время описанные построения выполняют на компьютерах с помощью аналитических выражений. В то же время необходимо строить и графики ( это тоже делается на компьютере) для наглядности и чтобы избежать грубых ошибок. Получив при помощи графиков или аналитических выражений средние диаметры и суммы площадей сечений, находят число деревьев по формуле.

N = G/g_ср =G / (рD² /4)

где D--средний диаметр древостоя.

В таблицах хода роста число деревьев, указываемое в основной и вырубаемой частях насаждения, должно быть взаимно увязано, т.е. уменьшение числа деревьев за десятилетие в основной части насаждения должно равняться числу деревьев вырубаемой части (отпада):

N_A = N_A-10 - N_Aили N_A-10 = N_A + N_A

где N_A-- число деревьев в основной части насаждения в возрасте А;

N_A-10 -- число деревьев в основной части насаждения 10 лет назад;

N_A-- число деревьев, идущих в отпад в возрасте А лет.

Рисунок. 15.3. Прямая хода роста насаждений по высоте

Для части деревьев, идущих в отпад, на основе материалов пробных площадей, заложенных в насаждениях разных возрастов, находят средние размеры, путем срубки моделей устанавливают их объемы и определяют запас по формуле

М_отп. = N_отп. V

где N_отп -- число деревьев, идущих в отпад;

V -- объем среднего дерева в отпаде.

Рисунок. 15.4. Кривая хода роста насаждений по высоте

После графического или аналитического выравнивания запасов отпада по десятилетиям их заносят в т.х.р.. Последовательное суммирование запасов отпада по десятилетиям дает сумму запасов отпада за весь период жизни насаждения . Сумма запасов основной части насаждения и запасов отпада дает общую продуктивность насаждения за весь период его жизни.

При составлении таблиц хода роста насаждений в отпад или в вырубаемую часть насаждения включают деревья, отставшие в росте и относящиеся в IV и V классы развития. Исследования последних десятилетий. показали, что в числе отмирающих оказываются не только отставшие в росте деревья, но и некоторая часть деревьев верхнего полога насаждения, т.е. относящихся к высшим классам развития. Число отмирающих деревьев в верхнем пологе с увеличением возраста возрастает. Поэтому в т.х.р. прошлых лет отпад преуменьшен.

При установлении величины отпада по числу деревьев низших классов развития нужно при перечете на пробных площадях делить деревья на две части: деревья, относящиеся к высшим классам развития, образующие основной полог насаждения, и деревья низших классов развития, идущие в отпад. При делении деревьев на эти две категории учитывают различие их по высоте и развитию кроны:

Для деревьев основного полога и деревьев, отставших в росте, должны быть построены отдельные кривые высот. Как видно из графика, кривая высот деревьев, идущих в отпад, находится ниже кривой высот деревьев основного полога. Разное положение этих двух кривых на графике подтверждает необходимость разделять насаждения на основную часть и часть, идущую в отпад.

Более падежным методом опреднления запаса отпада является вычисление его через показатели текущего прироста по формуле

O = Z^тек +M_A-n + M_A

которая вытекает из определения текущего прироста (формула 14.70). В этом случае запасы древостоев в возрасте (А) и (А -n) находят с высокой точностью по обмерам пробных площадей.

Определение текущего прироста с достаточной точностью представляет относительно сложную задачу в силу трудоёмкости. Для вычисления прироста с точностью 2 -5% необходимо срубить и обмерить от 15 - 20 до 30 -40 моделей в зависимости от возраста и других показателей древостоя. Но дополнительные затраты труда и средств окупаются значительно более высокой точностью установления запасов стпада и уточненным прогнозом величины лесопользования на длительную перспективу.

При нахождении отпада через величину текущего прироста у нас остаётся не учтённым прирост на деревьях, перешедших в отпад за исследуемый пеиод, который обычно составляет 5 или 10 лет. Этл происходит потому, что, определяя прирост по модельным деревьям, мы берем их из чисда растущих в настоящее время. Иследолваниями многих учёных (В.В. Антанайтис, В.В. Загреев, П.В. Воропанов, В.Ф. Багинский) установлено, что величина прироста на деревьях, перешедших в отпад, небольшая. Она не превышает 2 - 5% от общего прироста древостоя. Позтому ошибка в величине отпада в данном случае гораздо меньшая, чем при использовании традиционных методов с выделением угнетенных деревьев.

Другие показатели в т.х.р. определяем по соответствующим формулам, которые описаны выше.

Рисунок 15.5. Прямая хода роста насаждений по запасу

Таблица 15.3 Таблица хода роста сосновых древостоев 2 класса бонитета (по В.Ф.Багинскому)

Между таксационными показателями, включаемыми в таблицы хода роста, имеется определенная зависимость, характеризуемая следующими уравнениями:

; _M = M_A / A;

N_A = N_A-10 - N_A ; N_A-10 = N_A + N_A.

Таксационные показатели, вычисленные по всем этим уравнениям, должны полностью совпадать с табличными данными.Их взаимная увязка трудоемка, но необходима. Но поскольку у отдельных деревьев и насаждений, как мы знаем, таксационные показатели изменяются под воздействием многих факторов, результаты наблюдений, относящиеся к отдельным пробным площадям, в процессе составления таблиц приходится выравнивать. Это в свою очередь может вызвать отклонение выровненных данных от результатов вычислений по приведенным формулам. При составлении таблиц хода роста насаждений таксационные данные, полученные графическим путем, надо проверять по этим уравнениям.

6. Географические закономерности роста древостоев

Мы уже отмечали, что т.х.р. бывают всеобщие, общие и местные. Основатель современного лесоведения проф. Г.Ф. Морозов писал, что лес понятие географическое. Это значит, что в разных географических районах древостои будут отличаться по росту. В силу сказанного наиболее правильно отражают динамику древостоев именно местные т.х.р.

В то же время понятие «местные т.х.р.» тоже не определено. Местными называли таблицы и для одного лесхоза, и для области, и для республики: Литвы, Беларуси и т.д. К тому же к 70-80 годам в СССР для одной области было составлено по несколько т.х.р. для одной породы. Особенно много таких таблиц есть для сосны и ели Севера и Северо-запада Европейской части России, южной части центрального Черноземного района, среднего Поволжья, Украины, Беларуси, Брянской области и др.

Все это усложняло практическое использование т.х.р. Необходимо было обосновать и выделить лесотаксационные районы. Лесотаксационный район - это географический район, включающий в себя одно или несколько административных образований (районов, областей), где наблюдается единая динамика древостоев одной породы в конкретных условиях местопроизрастания, что имеет следствием применение единообразных т.х.р. Подчеркнем, что лесотаксационные районы выделены именно по единству динамики древостоев. Их следует отличать от районов, где возможно применение единых сортиментных и товарных таблиц. Иногда, например, в Беларуси, эти районы совпадают, но в целом ( по России) районы с единой товарной структурой древостоев значительно крупнее.

Работа по лесотаксационному районированию в СССР началась в 1971 году. Участвовали все НИИ и большая часть высших учебных заведений лесного профиля. Для Беларуси эту работу проводил БелНИИЛХ,который сегодня именуется Институтом леса. Р руководил выполнением задания В.Ф. Багинский.

Перед началом работы по сравнению т.х.р. следовало определить критерии, по которым будут выделяться районы применения этих таблиц. Здесь естественно напрашивалось использование различных гидроклиматических критериев: Х. Петерсона, Т. Венка и др. Действительно, интенсивность роста конкретного древесного вида зависит от плодородия почвы, количества осадков, особенно в мае-июле и суммы положительных температур, тоже в основном в период вегетации

Для выделения лесотаксационных районов необходимо было сравнивать древостои, растущие в примерно одинаковых условиях почвенного плодородия и увлажнения. В этом случае решающим фактором при отличиях в росте становиться влияние климата. Но и здесь не все так просто. Например, в северо-западном районе России осадков достаточно, но есть дефицит тепла. В южных районах Европейской части России, в средней и южной Украине тепла хватает с избытком, но мало влаги.

По соотношению двух факторов тепло-влага было установлено, что в бывшем СССР, если исключить небольшие площади субтропиков Черноморское побережье Кавказа и др., то наилучшие природные условия для роста леса существуют в Карпатах. Действительно, леса Карпат, особенно еловые, пихтовые, дубовые и буковые, пожалуй, самые продуктивные в бывшем СССР. На второе место по условиям роста вышли леса Беларуси, Украинского Полесья и южной Литвы. Некоторое исключение составила лишь небольшая территория на северо-востоке Беларуси, укладывающаяся в основном в пределы Городокского района.

Показанная система районирования в то же время была неудобна для практического применения. Она не имела четких количественных критериев, позволяющие сравнить разные т.х.р. К тому же эта система не увязывалась с административным делением, составляла разорванные и отдаленные друг от друга территории. Казалось бы, что административное деление не может влиять на динамику древостоев. Но это верно лишь в том случае, если леса не подвергаются хозяйственному воздействию. Последнее сильно влияет на динамику древостоев, и его особенности должны учитываться в зоне интенсивного хозяйства. Например, в сходных природно-климатических условиях Латвии и Северо-Запада России интенсивность хозяйства существенно отличается. В Латвии против соседнего района России значительно большая процентная доля выборочных рубок, т.е. рубок промежуточного пользования и постепенных рубок главного пользования. Это приводит к отличиям в динамике древостоев. Поэтому понадобились иные количественные критерии выделения лесотаксационных районов. В,В, Загреев предложил в количестве такого критерия тип роста. При отличии типов роста (5% разницы) он выделял отдельный район.

Проанализировав предложенные типы роста, В,Ф, Багинский пришел к выводу, что они характеризуют особенности динамики древостоев конкретного района с достоверностью 0,68, т.е. 32% реальных линий роста «секут» предложенную сетку типовых линий. Другой критерий предложили Л.И. Крестьяшин, В.Г. Рубцов и А.Г, Мошкалев. Они считали, что в качестве критерия здесь следует принимать отношение Н/Д или H/D. Но этот критерий зависит от интенсивности рубок ухода значительно больше, чем от географического района. Поэтому признания он не получил.

Все сказанное вынудило разработать новый критерий районирования. По предложению Ф.П. Моисеенко и В.Ф. Багинского критериями районирования т.х.р. стали величины, равные 1/3 разницы между таксационными показателями соседних классов бонитета в т.х.р. При лесотаксационном районировании лесов Беларуси эти критерии установлены по анализу 20 т.х.р., составленных для нашего государства и соседних областей России и Украины.

Руководствуясь названным критерием районирования, сделано лесотаксационное районирование Беларуси. Для этого использован экспериментальный материал 2300 пробных площадей. Весь материал разделили на три группы по месту сбора, приуроченному к лесорастительным подзонам Беларуси. Затем для каждой группы вывели динамику таксационных показателей: H, D, G, F, М. Оказалось, что внутригрупповая изменчивость этих показателей была иногда выше внегрупповой. Конечно, полного совпадения динамики таксационных показателей не наблюдается, но это объяснимо естественной изменчивостью. Отличия выделенных подрайонов от соседних не выходят за минимальные значения критериев районирования. Оказалось, что, некоторое повышение количества осадков в северной части страны компенсировалось более длительным вегетационным периодом на юге.

В целом же ход роста древостоев на всей территории Беларуси оказался схожим, т.е. лежал в пределах допустимых отклонений. Это позволило сделать вывод, что для лесов Республики Беларусь необходимо разработать и применить единые т.х.р. без деления на какие-то районы. Для СССР в процессе вышеописанной работы выделено 17 лесотаксационных районов. Как показали дальнейшие исследования леса Украины, Прибалтики, Европейской части России в лесотаксационном отношении районированы хорошо. В лесах Урала, Сибири и Дальнего Востока выделены слишком крупные районы, которые требуют уточнения.

7. Таблицы хода роста для Беларуси и сопредельных стран

Впервые таблицы хода роста были составлены в середине XIX века русским таксатором Варгасом де Бедемаром. Таблицы были местные. Важным этапом в развитии исследований по динамике древостоев стали общие таблицы Г.Герхардта для Германии и А.В. Тюрина (1913).в России. Затем было составлено много разных таблиц хода роста. К середине 70-х годов прошлого века их число превышало полторы тысячи.

Для Беларуси первые таблицы хода роста составлены Ф.П. Михневичем в 1933 году для модальных древостоев( с полнотой 0,85 по отношению к т.х.р. А.В.Тюрина). В довоенное время и в первые послевоенные годы ряд местных таблиц составили Д.И. Вуевский (сосна Гомельского района), К. Захаров (сосна в Беловежской пуще), и др.

В 50--70 годы прошлого века составлены таблицы хода роста Ф.П. Моисеенко для дуба (местные и общие) и ели (местные). В. С. Мирошников и О. А. Трулль предложили местные таблицы по сосне и ели, О. А. Атрощенко - по берёзе. В. Е. Ермаков составил таблицы хода роста по типам леса для сосны, ели и берёзы. Также по типам леса составлены подобные таблицы для ольхи чёрной И. Д. Юркевичем, В.С. Гельтманом и Н.Ф. Ловчим, а для сероольшанников И.Д. Юркевичем, В.С. Гельтманом и В.И. Парфеновым. Для культур сосны есть т.х.р.- А.М. Кожевникова, В.М. Ефименко и В.Ф. Решетникова; В.С. Мирошникова, В.Ф. Багинского; для лиственницы - А.Д. Янушко; по ели А.М. Кожевникова, В.М. Ефименко и В.Ф. Решетникова, А.Ф. Киселева,.

Гослесхозом СССР в 1984 году официально утверждены и приняты для использования в качестве нормативных материалов для таксации леса нашей страны таблицы хода роста нормальных и модальных древостоев для сосны, ели, дуба, березы, осины, ольхи черной, составленные В.Ф. Багинским и Ф.П. Моисеенко. Есть ряд и других местных таблиц.

В1984 году Минлесхоз БССР и Гослесхоз СССР специальным решением утвердили « Нормативные материалы для таксации леса Беларусской ССР», куда вошли многие из перечисленных т.х.р. Эти нормативы до сих пор не пересматривались и являются официальным документом для использования в лесном хозяйстве.

8. Использование таблиц хода роста в практике лесного хозяйства и лесоустройства

Основное предназначение т.х.р. быть научной основой для проведения лесоучетных работ. Сами т.х.р. при лесоинвентаризации почти не применяются. Но на их материале выводятся закономерные связи H-G, H-M.H-F, являющиеся научной основой для разработки стандартных таблиц сумм площадей сечений и запасов при полноте 1,0. Критерии полноты 1,0 в этих таблицах утвержденные в установленном порядке МинлесхозомБеларусм и используются в широкой практике. В Беларуси критерии полноты 1,0 выведены В.Ф. Багинским на основе объединенного анализа т.х.р., В.Ф. Багинского, Ф.П. Моисеенко, В.Е. Ермакова, В.С. Мирошникова О.А. Трулля, О.А. Атрощенко. Таким образом, в практике для нахождения запасов и относительных полнотприменяют стандартную таблицу сумм площадей сечений и запасов при полноте 1,9.Для сокращения её обычно называют просто стандартной таблицей. Поясним суть этой таблицы и правила пользования ею.

Мы знаем, что запас насаждения равен произведению суммы площадей сечений на высоту и видовое число (М=gHF). На основании этой формулы можно заключить, что с увеличением каждого из компонентов, входящих в ее правую часть, запас древесины соответственно будет возрастать. В эту формулу ни бонитет, ни возраст в качестве объемообразующих факторов не входят. Запас насаждений является только функцией суммы площадей сечений, высоты и видового числа. У множества деревьев одной породы и одинаковой высоты видовые числа в среднем близки между собой. Отсюда запас насаждения можно рассматривать как функцию высоты и суммы площадей сечений.

Для определения запаса и полноты насаждения надо использовать среднюю высоту и сумму площадей сечений, не принимая во внимание возраст и бонитет насаждения. Конкретные соотношения запасов, сумм площадей сечений, высоты и видовых чисел имеются в таблицах хода роста насаждений. Все встречающиеся в этих таблицах значения высоты можно выписать в ряд в порядке постепенного ее возрастания, начиная от самой низкой высоты, характеризующей молодняки низших классов бонитета, и кончая высотой насаждений высших бонитетов при более высоких возрастах.

Параллельно с этим последовательным рядом возрастающей высоты во второй и третий ряды могут быть выписаны изтаблиц хода роста насаждений соответствующие им суммы площадей сечений и запасы насаждений. Все эти три ряда цифр можно нанести на график, отложив по оси абсцисс высоту, а по оси ординат суммы площадей сечений и запасы насаждений. Полученные два ряда точек надо соединить прямыми линиями и образовавшиеся две ломаные линии выровнять в плавные кривые. В настоящее время выравнивание делают аналитически на компьютерах, но график все равно необходим для наглядности.

По полученным кривым отсчитывают суммы площадей сечений и запасы насаждений, имеющих средние высоты, разница между которыми составляет 1м. Таким образом, в результате анализа таблиц хода роста насаждений и графических или аналитических построений можно получить три ряда цифр: первый ряд - среднюю высоту насаждений с градацией 1 м, второй - соответствующую каждой высоте сумму площадей сечений, третий- запасы нормальных полных насаждений.

Таблица 15.4 Зависимость суммы площадей сечений и запасов древостоя от средней высоты

Первая таблица такой конструкции для нескольких групп пород была составлена в 1940 году под руководством Н.В. Третьякова. При ее составлении в качестве материала использованы существующие в то время таблицы хода роста.

Таблицу сумм площадей сечения и запасов древостоев можно использовать в качестве нормативных измерителей при определении полноты и запаса таксируемых насаждений. Для этого надо найти в натуре среднюю высоту и на основе перечета деревьев или с помощью углового шаблона В.Биттерлиха определить сумму площадей сечения.

Последнюю делят на сумму площадей сечений нормальных насаждений, взятую из стандартной таблицы для соответствующей породы, и получают полноту таксируемого насаждения. Умножив ее на запас нормального насаждения при полноте 1,0, также взятый из стандартной таблицы, находят запас таксируемого насаждения.

При этом способе для определения полноты и запаса насаждения не нужно устанавливать его возраст, что является некоторым преимуществом. Второе преимущество заключается в том, что для насаждений одной породы с одинаковой средней высотой, независимо от класса бонитета, применяется единое основание для нахождения полноты и запаса древостоя, а это гарантирует сопоставимость получаемых результатов.

Учет леса должен быть в максимальной степени унифицирован на единых принципах. Поэтому при оценке степени использования насаждением условий местопроизрастания, т.е. при определении полноты и запаса следует пользоваться едиными нормативами и унифицированными методами.

Отстаивая необходимость унифицировать методы учета древесины и выработать единые нормативы этого учета, мы должны подчеркнуть, что этот принцип обобщений не должен игнорировать биологических особенностей отдельных пород, различий в динамике их роста и специфических особенностей среды и условий местопроизрастания. Все эти факторы должны быть учтены при разработке таксационных нормативов, измерителей и классификаций.

Классификации должны быть дифференцированы в соответствии с встречающимися в природе различиями насаждений в той мере, которая оправдывается практикой и нуждами производства. Математический метод, являющийся основой для решения научных проблем, обязывает находить в изучаемых явлениях главное, ведущее звено и в соответствии с ним делать обобщения, выводы и практические предложения.

При таксационных работах для классификации лесов на соответствующие категории основными измерительными пособиями являются шкала деления насаждений на классы бонитета, таблицы и другие вспомогательные средства для определения полноты и запасов насаждений. Все эти пособия должны быть едиными.

Ряд ученых (В.В. Загреев и др.) считают, что на связь g =f(Н) влияют условия произрастания, т.е.

g =f(Н,Б)

Но это влияние незначительно и не выходит за пределы точности определения запасов при практической таксации. Поэтому в настоящее время стандартная таблица используется без деления по классам бонитета.

В Беларуси используют стандартную таблицу, разработанную В.Ф. Багинским, Ф.П. Моисеенко и др., которая утверждена Министерством лесного хозяйства в 1984году. В настоящее время требуется ее корректировка. Наша стандартная таблица дифференцирована по древесным породам .Образец стандартной таблицы для лесообразующих пород Беларуси приведен в таблиц 15.5.Пользование таблицей несложно. Например, мы нашли, что в еловом древостое имеются следующие таксационные параметры: Н=27 м, g = 36 м². Тогда относительная полнота равна 36/45,6=0,79; а запас определится как 581/^. 0,79=459460 м³/га.

Обобщая изложенное в настоящей главе, отметим, что для лесоучетных целей наиболее приемлемыми являются т.х.р. на бонитетной основе. Используют т.х.р. и для прогноза результатов лесовыращивания. Здесь наряду с бонитетной основой требуются т.х.р. по типам леса. Таблицы хода роста как модели динамики древостоев применяют при оценке возможного ущерба народному хозяйству, а также при разработке проектов, связанных со сводкой леса: переводом лесов в другие угодья, что связано со строительством промышленных и сельскохозяйственных объектов , дорог и т.д.В отдельных случаях т.х.р. служат эталоном лесовыращивания отдельных древесных пород, особенно если эти таблицы учитывают режимы рубок ухода. Перечисленное применение т.х.р. является основным, хотя и не полным. Область применения т.х.р. постоянно расширяется.

Таблица 15.5. Стандартная таблица сумм площадей сечений и запасов при полноте 1,0 для сосновых , еловых и березовых древостоев

Размещено на Allbest.ru