3 Определение прироста древесного ствола

Цель работы - изучить классификацию прироста, способы определения различных видов прироста, технологию расчета абсолютного и относительного прироста по основным таксационным показателям у срубленного и растущего дерева. Исходные данные исполнитель берет из карточки модельного дерева.

3.1 Прирост ствола срубленного дерева

Под приростом понимают увеличение размеров, и массы ствола дерева за определенный период времени. Различают два вида прироста: текущий и средний. Как тот, так и другой могут быть выражены абсолютным значением или представлены процентом прироста.

Текущий прирост есть увеличение показателя за сравнительно короткий отрезок времени. Он может быть учтен за год, тогда его называют текущим годичным, за небольшой период (3-5 или 10 лет) - называют текущим периодическим или вычислен как средний за год из небольшого периода - текущий среднепериодический. Математическое выражение названных видов прироста может быть представлено в виде выражений:

Z_тп^Г = ТП_а – ТП_а-1; Z_тп^п = ТП_а – ТП_а-n; Z_тп = (ТП_а – ТП_а-n)/n;

P_тп = Z_тп/ТП×100; P_тп =( ТП_а – ТП_а-n)/( ТП_а + ТП_а-n)×200/n,

где Z_тп^г Z_тпⁿ,Z_тп - абсолютный текущий прирост годичный, периодический и среднепериодический по любому таксационному показателю;

ТП_а - значение таксационного показателя в возрасте а лет;

TП_a-1 - значение таксационного показателя в возрасте один год назад;

ТП_a-n - значение таксационного показателя n лет назад; n - период, за который учитывается прирост;

Р_тп - процент текущего прироста по любому таксационному показателю (ТП).

Средний прирост - это увеличение таксационного показателя, в среднем за год в течение всей жизни дерева. Обычно его рассчитывают в абсолютном выражении по формуле: Z_тп = ТП_а/а

где а - возраст дерева, лет.

При определении среднего прироста по диаметру (Z_d) и по площади сечения общий возраст дерева (а) следует уменьшить на число лет, которое понадобилось дереву для достижения высоты груди (1,3 м).

Ход работы. Для определения прироста по объему у ствола срубленного дерева предварительно находят диаметр на серединах секций, который был у ствола n лет назад, пользуясь формулой:

d_a-n = d_a – Z_dⁿ_,

где d_a-n - диаметр n лет назад, см;

d_a - диаметр без коры в настоящее время;

Z_dⁿ - прирост по диаметру за п лет, см.

По срединным диаметрам определяют объемы секций, вычисляют также объем вершинки. Суммируя объемы секций и вершинки, получают объемы ствола в возрасте а и а-n лет. Текущий периодический прирост вычисляют по формуле: Z_vⁿ=V_a-V_a-n; разделив Z_vⁿ на n лет, получают текущий среднепериодический прирост ствола по объему (Zv) по формуле:

Zv = (V_a - V_a-n)/n

Процент прироста по объему вычисляют по формуле Пресслера:

Pv =( V_а – V_а-n)/( V_а + V_а-n)·200/n,

Аналогично вычисляют процент текущего среднепериодического прироста по диаметру на высоте груди (P_d), площади сечения (P_g) и высоте ствола (P_h). Исходные данные для расчета всех значений прироста берут из карточки модельного дерева.

3.2 Таксация прироста ствола растущего дерева

Потребность в определении прироста растущего дерева возникает в процессе изучения эффективности проведения различных лесохозяйственных мероприятий. Это может быть учет влияния рубок ухода за лесом, выполнения лесомелиоративных работ, реконструкция малоценных насаждений, внесение удобрений, селекционное испытание сортов и т.д.

Из всех таксационных показателей на растущем дереве непосредственно может быть измерен лишь диаметр ствола на высоте груди и прирост по диаметру. По ним вычисляют площадь сечения и прирост по площади сечения, но прирост по диаметру и площади сечения не дает полной картины хозяйственного эффекта, поэтому пользуются приростом по объему. Существует много способов определения Z_v и P_v у растущего дерева. В настоящей работе рассматриваются лишь некоторые способы, известные в учебной литературе.

Способ Пресслера. В основе этого способа лежит известная в теории таксации его же формула определения процента прироста

Pv = (r^x – (r-1)^х) / (r^x + (r-1)^х)·200/n,

где r - относительный диаметр, получаемый делением диаметра на высоте груди без коры (d) на текущий прирост по диаметру за n лет (Z_dⁿ):

r = d/Z_dⁿ

где х - показатель степени, изменяющийся от 2 до 3 1/3. Он зависит от энергии роста дерева в высоту и протяжения кроны по стволу.

Для практического использования этого способа автор разработал соответствующие таблицы, по которым определяется категория дерева (табл.3) и процент n - годичного прироста (табл.4).

Таблица 3 - Категория дерева (по Пресслеру)

Протяжение кроны по стволу	Категория дерева при энергии роста в высоту
	слабый	умеренный	хороший
Ниже ½ высоты дерева	II	III	IV
Между ½ и ¾ высоты дерева	II ½	III ½	IV ½
Высоты ¾ высоты дерева	III	IV	V

Таблица 4 - Процент объемного прироста на стволах растущих деревьев (по Пресслеру)

Относитель-ный диаметр	Процент прироста за n лет по категориям				Относитель-ный диаметр	Процент прироста за n лет по категориям
	II	III	IV	V		II	III	IV	V
8,0	31	35	40	44	32	7,4	8,5	9,5	10
8,5	29	33	37	42	33	7,2	8,2	9,2	10
9,0	27	31	35	29	34	7,0	7,9	8,9	10
9,5	26	29	33	37	35	6,7	7,7	8,6	9,5
10,0	25	28	31	35	36	6,5	7,5	8,4	9,3
10,5	23	26	30	33	37	6,4	7,3	8,2	9,1
11,0	22	25	28	31	38	6,2	7,1	8,0	8,9
11,5	21	24	27	30	39	6,1	6,9	7,8	8,7
12,0	20	23	26	29	40	5,9	6,8	7,6	8,5
12,5	19	22	25	27	41	5,7	6,6	7,4	8,2
13,0	19	21	24	26	42	5,5	6,4	7,2	8,0
13,5	18	20	23	25	43	5,3	6,3	7,1	7,9
14,0	17	20	22	25	44	5,4	6,1	6,9	7,8
14,5	17	19	21	24	45	5,2	6,0	6,7	7,6
15,0	16	18	21	23	46	5,1	5,9	6,6	7,4
15,5	16	18	20	22	47	5,0	5,8	6,5	7,2
16,0	15	17	19	21	48	4,9	5,6	6,3	7,0
16,5	15	17	19	21	50	4,7	5,4	6,1	6,8
17,0	14	16	18	20	52	4,6	5,2	5,9	6,5
17,5	14	16	18	20	54	4,4	5,1	5,7	6,3
18,0	13	15	17	19	56	4,3	4,9	5,5	6,1
18,5	13	15	17	19	58	4,2	4,7	5,3	5,9
19,0	13	14	16	18	60	4,0	4,5	5,1	5,7
19,5	12	14	16	18	62	3,8	4,4	4,9	5,5
20,0	12	14	15	17	64	3,7	4,2	4,7	5,3
21,0	11	13	15	17	66	3,6	4,1	4,6	5,1
22,0	11	12	14	17	68	3,5	3,9	4,4	4,9
23,0	10	12	13	15	70	3,4	3,8	4,3	4,7
24,0	10	11	13	14	72	3,3	3,7	4,2	4,6
25,0	9,5	11	12	13	74	3,2	3,6	4,1	4,5
26,0	9,1	10	12	13	76	3,2	3,6	4,0	4,4
27,0	8,8	10	11	12	78	3,0	3,5	3,9	4,3
28,0	8,5	9,7	11	12	80	2,9	3,4	3,8	4,1
29,0	8,2	9,3	11	12	85	2,8	3,2	3,6	3,9
30,0	7,9	9,0	10	11	90	2,6	3,0	3,4	3,8
31,0	7,7	8,7	9,8	10	100	2,3	2,7	3,0	3,4

По данным карточки модельного дерева определяется местоположение начала кроны. Энергия роста дерева оценивается по величине прироста: при 5-10 см прироста высоты в год - слабая; 11-30 см в год - умеренная и выше 30 см - хорошая (рекомендация М.Л.Дворецкого).

Согласно показателям, характеризующим энергию роста и протяжение кроны модельного дерева, устанавливается категория дерева по таблице 3. Далее рассчитывается относительный диаметр. В таблице 4 по величине относительного диаметра r и категории дерева, устанавливается n-годичный процент прироста. Разделив эту величину на число лет периода, получают процент прироста за год.

Способ Шнейдера в своей основе базируется на определении категории дерева по энергии роста и числа годичных слоев в последнем сантиметре по радиусу.

Предложена формула вида Pv = К/dn,

где К - коэффициент, определяемый по длине кроны и энергии роста в высоту (табл.5);

d - диаметр без коры на высоте груди, см;

n - число годичных слоев в последнем сантиметре по радиусу.

Если нет данных о числе годичных слоев в 1 см, то определяют следующим образом: допустим, Z_d¹⁰ = 1,8 см, что на срезе соответствует 20 слоям. Составим пропорцию:

20 слоев - 1,8 см

n - 1,0 см

n = 20 · 1,0/1,8= 11,1 = 11 слоев

Способ Турского М.К. основан на использовании формулы:

Pv = K₁P_d; К₁ = К/200, где Pd- процент прироста по диаметру;

К - коэффициент, определяемый по Шнейдеру (табл. 5).

Таблица 5 - Значение К по Шнейдеру

Положение кроны на стволе дерева	Коэффициент (К) при росте в высоту
	прекра-тился	слабый	умерен-ный	хоро- ший	очень хороший	превосход-ный
Крона занимает более 0,5 высоты	400	470	530	600	670	730
Крона расположена между 0,5 и 0,25 высоты	400	500	570	630	700	770
Крона занимает 0,25 высоты	400	530	600	670	730	800

Способ Тюрина А.В. исходит из закономерности; что

Pv=P_g + 0,7P_h.

где P_g - процент текущего прироста по площади сечения;

P_h - процент текущего прироста по высоте.

Следовательно, для определения Pv по Тюрину суммируют процент текущего прироста по площади сечения и 0,7 процента текущего прироста по высоте. Эти показатели (P_g и Р_h) следует вычислить на основе известных абсолютных значений Z_g и Z_h, имеющихся в карточке модельного дерева.

В заключение этого раздела необходимо сравнить полученные результаты P_v с помощью приближенных способов с истинным значением Pv, полученным через объем ствола по секциям. Рекомендуется вычислить абсолютную и относительные погрешности.