Сортиментация леса по сортиментным таблицам

Содержание сортиментных таблиц. Сортиментными называют такие таблицы, в которых дано разделение объемов стволов на отдельные сортименты, с указанием их размеров.

Сортиментные таблицы состоят из трех частей.

Первая часть повторяет содержание массовых, или объемных таблиц; в ней даны объемы в коре и без коры в зависимости от диаметров и высоты деревьев. Во второй части деловая древесина в зависимости от толщины в верхнем отрезе разделена на три класса крупности: крупная, средняя и мелкая. Число классов сортиментов может быть и больше трех. Третья часть дает наименование и объемы сортиментов, получаемых из деревьев каждого размера.

Объемы деловых сортиментов в таблицах дается без коры, кора является отходом. Отходы в сортиментных таблицах указаны в отдельной графе. Вершины деловых стволов используют на дрова. Выход их указывают с корой. Древесина дровяных деревьев полностью используется на дрова, поэтому объем их также учитывается с корой.

К крупной деловой древесине относятся сортименты, имеющие диаметр в верхнем отрезе 26 см и более, к средней 1 - сортименты с диаметрами в верхнем отрезе от 18 до 24 см, к средней 2 - от 16 до 14 см и к мелкой - от 12 до 2 см. Эти придержки даны с учетом округления измерений деловой до четных ступеней. (Размеры то точному определению будут следующие: крупная - 25 см и более, средняя 1 - 19-24,9, средняя 2 - 13,0 - 18,9 см, мелкая - 4 - 12,9 см.) В некоторых таблицах (Анучина) средняя древесина по крупности не разделяется, что удобно при отводе лесосек и материально-денежной их оценке, так как лесные подати установлены в целом для средней древесины.

Методы составления сортиментных таблиц. При сортиментации леса решаются три важные задачи: 1) весь запаса древесины соответственно своему качеству разделяются на деловую и дровяную части, 2) деловая древесина в свою очередь распределяется по крупности на классы, 3) соответственно размерам и качеству деловой древесины выявляются выходы отдельных сортиментов, имеющих разное применение.

Первая из перечисленных задач решается на основе опытных данных. На разрабатываемых лесосеках производят массовые наблюдения, исходя из них устанавливают для деревьев разных размеров и всего данного древостоя долю запаса, пригодного для заготовки деловой древесины, и долю запаса, идущего на дрова.

Решение второй задачи также несложно. Деревья разных размеров раскраиваются на сортименты наиболее ходовой стандартной длины. Толщина проектируемых сортиментов определяется по таблицам сбега, показывающих диаметры стволов на разной высоте.

Наиболее сложной является третья задача - выявление выхода отдельных сортиментов. Ее сложность объясняется тем, что деловые сортименты по своим размерам и качеству древесины частично или полностью взаимозаменяемы. Поэтому в любом стволе или древостое имеется какая то часть древесины, пригодная по своей толщине и качеству для заготовки не одного, а ряда сортиментов. Отсюда возникает вопрос - к какому виду сортиментов надлежит отнести ту или иную часть древесного запаса. Используют два подхода, либо делают сортиментацию по самым ходовым сортиментам, либо деловую часть ствола разделяют по сортам.

Сортиментные таблицы служат для определения выхода сортиментов в древостоях каждой породы по данным перечета деревьев по ступеням толщины.

По содержанию и методу составления различают два типа сортиментных таблиц: хлыстовые сортиментные и сортиментно-сортные. В них выход сортиментов дается из запаса по каждой ступени толщины, а суммированием одноименных сортиментов по ступеням получают распределение общего запаса древостоя на сортименты.

Хлыстовые сортиментные таблицы составлялись в 1931-1934 годах на основании таблиц сбега Союзлеспрома по классам бонитета, приравненных впоследствии к разрядам высот. Из них наиболее широкое применение в производстве получили сортиментные таблицы акад. Н. П. Анучина и проф. Ф. П. Моисеенко с распределением деловой древесины на крупную, среднюю и мелкую.

Сортиментно-сортные таблицы составлялись с 1932-19334 годы по методу проф. Н. В. Третьякова и П. В. Горского, в основу которого положены закономерности строения элементов леса по разрядам высот. В сортиментно-сортных таблицах показан в процентах от общего запаса каждой ступени толщины выход деловой древесины, дров, всей ликвидной древесины и отходов.

При сборе материала для составления сортиментных таблиц учитывают выход сортиментов из отдельных деревьев, разрабатываемых на лесосеках. У срубленных деревьев измеряют общую длину, длину заготавливаемых сортиментов, диаметры на высоте груди (у поваленного дерева на расстоянии 1 м от комлевого торца, на 1/4, 1/2, и 3/4 длины ствола. Сложив длину деловых сортиментов, определяют протяжение деловой части каждого сваленного дерева.

Для деревьев , относящихся к одному разряду высоты, путем их обмеров вычисляют по отдельным ступеням толщины среднеарифметическую длину деловой части данной ступени толщины. Среднеарифметическая длина деловой части должна быть найдена с точностью, не меньшей  3 %. Точность определения ее зависит от числа наблюдений и изменчивости длины деловой части у отдельных стволов. Чем больше изменчивость в выходе деловой древесины из отдельных стволов (это обычно бывает у лиственных пород, например у осины), тем больше требуется наблюдений.

Требуемое число наблюдений можно определить по формуле

C²

n = ^--------.

р²

Например, длина деловой части сосновых стволов изменяется в пределах  20 % от ее средней длины. Если среднеарифметическую длину деловой части определять с точностью  3 %, то для нахождения ее надо срубить следующее число деревьев одной и той же высоты, относящихся к одной ступени толщины:

20² 400

n = ^-------- = ^----------- = 44.

3² 9

В однородных насаждениях больше всего деревьев в средних ступенях толщины. Поэтому количество деревьев в крайних ступенях для определения в них выхода сортиментов может быть недостаточным.

Длина деловой части ствола зависит от его общей длины. Относительная длина деловой части, выраженная в процентах от длины ствола, в отдельных ступенях толщины оказывается почти одинаковой. Поэтому, установив с достаточной точностью относительную длину деловой части для основных ступеней толщины, можно принять ее и для других ступеней.

Найденную длину деловой части ствола разделяют на отдельные сортименты стандартной длины.

Объемы намеченных сортиментов обычно находят по таблицам объема и сбега древесных стволов путем суммирования объемов двухметровых отрезков каждого сортимента. При этом ошибки, допущенные при составлении таблиц объема и сбега, автоматически перейдут в сортиментные таблицы.

Поэтому при сборе материалов необходимо проверить таблицы объемов и сбега стволов, на основании которых строятся сортиментные таблицы. Для этого обмеряют диаметры на высоте груди, затем на 1/4, 1/2 и 3/4 длины ствола. На основе этих обмеров вычисляют коэффициенты формы q_1, q_2, q₃. После классификации собранного материала по разрядам высот и ступеням толщины вычисляют среднеарифметические коэффициенты формы и их средние ошибки. Найденные среднеарифметические коэффициенты формы сравнивают с коэффициентами формы в соответствующих таблицах объемов и сбега. Если они совпадают или разница не превышает тройной ошибки их вычисления, ими можно пользоваться, в противном случае составляют новые таблицы объемов и сбега.

Проф. Н. В. Третьяков внес значительные изменения в составление сортиментных таблиц. По его методике все деревья, имеющиеся в насаждении, срубают и разделывают на сортименты. Объемы этих сортиментов находят по их длине и диаметру в верхнем отрезе по таблицам объемов круглых лесных материалов.

Для деревьев одной ступени толщины подсчитывают общий выход заготовленных сортиментов. Кубатуру полученных сортиментов делят на число разработанных деревьев этой ступени. В результате получают средневзвешенные выходы сортиментов из деревьев каждой ступени толщины.

Метод составления сортиментных таблиц имеет следующие преимущества.

При составлении сортиментных таблиц и последующем учете заготовленной лесопродукции для определения объемов применяют одни и те же таблицы, что гарантирует совпадение в объемах сортиментов, установленных при таксации леса на корню и после рубки.

Метод Третьякова позволяет улавливать различие в размерах и форме деревьев, входящих в одну ступень толщины. В связи с этим при пользовании сортиментными таблицами, составленными по его методу, распределение сортиментов по толщине должно оказаться таким же, какое будет получено при разработке таксируемых насаждений и сортименты.

В основе обоих рассмотренных способов составления сортиментных таблиц лежит статистический метод. Оба способа требуют массовых наблюдений. И в том и другом случае множество обмеряемых деревьев делят на частные совокупности (разряды высоты, ступени толщины) и для каждой из этих совокупностей выводят среднеарифметические величины.

При составлении сортиметных таблиц по первому из описанных способов требуется меньших данных, так как в основу их кладутся ранее составленные таблицы объемов и сбега стволов, основанные на массовых наблюдениях. Необходим лишь дополнительный сбор данных, характеризующих длину деловой части древесных стволов.

Распространенность пороков древесины в отдельных древостоях обусловливает разное соотношение между деловыми, полуделовыми и дровяными стволами. Сортиментные таблицы должны давать выходы сортиментов из деловых и дровяных стволов.

Разработка местных сортиментных таблиц оправдана лишь в том случае, если в лесном массиве будут обнаружены специфические качественные особенности, благодаря которым выход деловой древесины из деревьев всех категорий будет резко различным.

В лесохозяйственных расчетах, обычно связанных с таксовой оценкой лесосек, ограничиваются делением деловой на крупную, среднюю и мелкую.

С помощью таблиц коэффициента максимального выхода сортиментов можно определить выход сортиментов из деловых стволов. Кафедра лесной таксации Московской лесотехнической академии на основании обработки 29 тысяч еловых стволов в Костромской области составила такую таблицу для этой породы для этого региона (табл. 30).

Таблица 30. Коэффициенты максимального выхода сортиментов.

Ст. толщины	Коэффициенты максимального выхода сортиментов (в долях от объема ствола без коры)
	шпальник	судостроительный лес	пиловочник	стол бы связи	строительный лес	тар ник	балансы	рудничная стойка	подтоварник	жерди	всего деловой древесины
16	-	-	-	-	0,63	0,77	0,87	0,87	0,85	0,44	0,91
20	-	-	0,68	0,67	0,78	0,88	0,94	0,93	0,54	0,23	0,94
24	-	0,40	0,84	0,82	0,88	0,94	0,96	0,94	0,20	0,13	0,96
28	0,19	0,50	0,89	0,87	0,91	0,95	0,96	0,95	0,09	0,02	0,97
32	0,56	0,61	0,91	0,90	0,92	0,95	0,63	0,73	-	-	0,97
36	0,67	0,57	0,93	0,92	0,93	0,96	0,42	0,52	-	-	0,97
40	0,75	0,59	0,94	0,78	0,94	0,97	0,27	0,34	-	-	0,97

В таблице 30 выход сортиментов дан с учетом взаимозаменяемости. Поэтому расчет выхода сортиментов делается следующим образом.

Допустим, что на лесосеке имеется 1000 стволов ели, входящих в 28 см ступень толщины. По сортиментным таблицам объем этих стволов без коры равен 600 м³. Из этих стволов надо заготовить шпальник, пиловочник и балансы.

V_{шпальн.} = К_шп.  М = 0,19 х 600 = 114 м³

V_{пил. = (} К_пил - К_шп. )  М = (0,89 - 0,19) х 600 = 420 м³

V_{бал =} (К_бал. - К_пил )  М = (0,96 - 0,89) х 600 = 42 м³

Общий выход всех трех заданных сортиментов будет равен 576 м³

Выход всей деловой древесины определяется путем умножения объема ствола без коры на соответствующий коэффициент. В нашем примере он будет равен 0,97 х 600 = 582 м³.

Разницу между общим выходом деловой древесины и выходом трех заданных сортиментов надо использовать на рудничную стойку или жерди, чтобы не допустить перевода деловой древесины в дрова.

В производственных условиях наиболее часто сортиментные таблицы используются при таксации лесосек.

Перечет деревьев на отводимых в рубку участках для получения наиболее точных результатов в лесах первой и второй групп делается сплошной. Во всех остальных случаях перечет можно делать частичный перечет.

При отводе лесосек перечет обычно ведут со ступени 8 см. В зависимости от качества деревьев их разделяют на деловые, полуделовые и дровяные. В хвойных лесах обычно большинство деревьев - деловые Дровяные деревья должны иметь четко выраженные признаки фаутности, исключающие получение из них деловых сортиментов. К полуделовым относят деревья, из которых может быть вырезан хотя бы один сортимент длиной от 2 до 6,5 м.

При отводе лесосек обязательно следует определить разряд высот. Для этого в простых однородных насаждениях измеряют высоту у нескольких деревьев, относящихся к средним ступеням толщины, представленным наибольшим числом деревьев. Высоту желательно измерять у четырех-пяти центральных ступеней. В каждой из них нужно производить два-три обмера, в результате которых для каждой ступени толщины выводят среднеарифметическую высоту. Полученный для соответствующих диаметров ряд высот сравнивают с табличными данными и решают вопрос о том, какой разряд таблиц надо применять для расчета сортиментов на таксируемой лесосеке. Для большей точности в установлении разряда таблиц желательно в пределах древостоя измерить высоту у 15-20 деревьев каждой древесной породы, построить график высот и определить среднюю высоту для каждой ступени толщины. Затем полученные высоты сравнивают с табличными.

Чтобы легче было найти разряд таблиц, составлены вспомогательные таблицы, указывающие для всех разрядов таблиц по всем ступеням толщины наибольшую и наименьшую высоту деревьев.

Можно использовать более простой метод. Чисто механически отбирают 10-15 деревьев и измеряют у них высоту и диаметр на высоте груди. Затем по этим измерениям находят среднеарифметическую высоту и среднеарифметический диаметр. По этим двум цифрам в таблице деления древостоев на разряды находят разряд высот для данного насаждения.

Наиболее сложно найти выбрать таблицы для таксации сложных разновозрастных и смешанных насаждений. В этом случае следует расчленить насаждение на однородные части (ярусы, возрастные поколения, отдельные древесные породы) и каждую такую однородную часть рассматривать как самостоятельный древостой, таксируемый отдельно.

При таком решении задачи один ярус или одно возрастное поколение может быть отнесено к одному разряду высот, а другая часть - к другому. Так, первый ярус может таксироваться по 1 разряду высот, а второй - по второму. В таких случаях требуется отдельный учет деревьев по элементам леса. Поэтому к дифференцированной таксации следует прибегать лишь тогда, когда между этими частями есть резкие различия и когда каждая из этих частей содержит более или менее значительный запаса древесины, имеющий особый сортиментный состав. Если этих условий нет, то от дифференцированной таксации следует отказаться и ориентироваться при выборе таблиц на основную часть древостоя.

Чтобы избежать ошибок в записях результатов расчета выхода сортиментов, их надо вести по определенной системе. Для этого должны быть изготовлены сортиментных ведомостей.

Погрешности в определении выхода сортиментов зависят как от погрешности в определении общего запаса, так и процента выхода данного сортимента и колеблется от ошибки в  6,0 при участии сортимента в общем запаса 100 %, до  14,1 % при участии 10 %.