8.ТАКСАЦИЯ ЗАПАСА ДРЕВОСТОЕВ

8.1.Классификация методов определения запаса древостоев

Определение запаса древостоев в зависимости от целей хозяйства может проводиться с разной точностью, применением различных методов оценки леса.

Практика лесного хозяйства имеет дело как с отдельным древостоем, так и с совокупностями древостоев элементов (поколений) леса в хозсекциях, объединенных однородностью режима ведения и целей хозяйства. Для выявления запаса леса в этих секциях образуют так называемые страты – качественно однородные группы древостоев по породе, среднему q2, разряду высот и типу возрастной структуры.

Единицей наблюдения и учета в стратах выступает отдельный древостой элемента леса. Методы таксации запаса в элементах леса и их совокупностях идентичны. Основой методов учета запаса древостоев являются закономерности строения отдельных древостоев и совокупностей элементов леса.

Существующие методы определения запаса древостоев подразделяются на следующие группы, различные как по сложности их построения

итрудоемкости, так и по точности получаемых при этом результатов. I. Прицельно-измерительные способы, построенные:

-на визуальном определении запаса леса;

-на измерении ΣG и Нср древостоев с применением специальных формул или таблиц НF;

-на определении относительной полноты и Нср (Аср, класс бонитета)

сприменением стандартных таблиц сумм площадей и запасов (ΣG и М) на 1 га при полноте 1,0 или таблиц хода роста нормальных насаждений и их математических моделей;

-на аналитико-измерительном дешифрировании аэрофотоснимков. II. Перечислительные способы:

а) по охвату объектов: со сплошным перечетом деревьев на участке;

счастичным перечетом деревьев на заложенных пробных площадях;

б) по способу обработки данных: вычислительные, графические, аналитические;

в) по способу определения средних объемов стволов: с рубкой деревьев; с использованием таблиц объемов стволов;

г) по способу отбора срубаемых деревьев: по модельным деревьям, по учетным деревьям.

III. Автоматизированные способы.

192

В литературе можно встретить и иные классификации рассматриваемых способов. Выбор их в практике лесного хозяйства обусловливается требуемой точностью учета лесных ресурсов, трудозатратами работ, наличием необходимых приборов, областью использования полученных результатов и др.

8.2. Таксационные закономерности в древостоях совокупностей элементов (поколений) леса

Решение задач таксации элементов леса проводится на основе выявленных закономерностей в строении древостоев, подробно рассмотренных нами в предыдущей главе. Сказанное в полной мере относится и к совокупностям элементов леса, объединенных в страты и обладающих особыми свойствами.

Объединяющей категорией для таксационных закономерностей совокупностей элементов леса выступает разряд высот, определяемый по соотношению диаметров и высот древостоев данной породы.

Разряды высот передают соотношения d1,3 и h деревьев в древостое. Они отличаются один от другого тем, что при одних и тех же диаметрах высоты и объемы стволов тем больше, чем меньше номер разряда. В таком же порядке изменяется средний сбег стволов: низшие разряды – наиболее сбежистые, высшие – наиболее полнодревесные. Выпуклые линии, характеризующие изменение средних высот стволов по ступеням толщины, представляют на графике веер, расходящийся от начала координат: внизу – линии низших разрядов, вверху – высших (рис. 8.1).

Разряды высот древостоев устанавливаются по породе только по соотношению d1,3 и h деревьев, независимо от Аср, полноты, класса бонитета и условий местопроизрастания леса. Насаждения одного класса бонитета в зависимости от полноты могут иметь разные средние диаметры, а следовательно, относиться к разным разрядам высот древостоев.

Проф. Н.В. Третьяков предлагал установить разряд высот по значениям Dср и Нср древостоев. В настоящее время для этих целей используется соотношение средних высот и диаметров 3-5 центральных ступеней толщины древостоя, представленных наибольшим числом деревьев.

В совокупностях древостоев элементов леса по разрядам высот проявляются следующие важнейшие закономерности:

1) по проф. А.В. Тюрину, в древостоях одинаковых Нср и Dср наблюдаются одинаковые соотношения h и d1,3 деревьев, независимо от возраста и класса бонитета насаждений данной породы.

193

h ср, м
30																	Разряд h 1
28
																	Разряд h 2
26
24																	Разряд h 3
22																	Разряд h 4
20																	Разряд h 5
18																	Разряд h 6
16
14																	Разряд h 7
12																	Разряд h 8
10																	Измерения
8																	d и h
6
4
2
4	8	12	16	20	24	28	32	36	40	44	48	52	56	60	64	68	d, см

Рис. 8.1. Соотношения диаметров и высот деревьев в древостоях сосны по разрядам высот

Однако многочисленные исследования других авторов показали, что метод одной точки в древостоях теоретически несостоятелен как всеобщая закономерность и действителен лишь в пределах отдельных лесотаксационных районов;

2)согласно проф. Н.В. Третьякову, древостои, средние деревья кото-

рых имеют одни и те же d1,3, h и q2, характеризуются одинаковыми средними объемами стволов, независимо от возраста, полноты, класса бонитета и других признаков насаждений;

3)совокупность элементов леса в стратах обладает значительно большим диапазоном изменчивости таксационных показателей деревьев, чем в отдельном древостое. Коэффициенты изменчивости их в данном случае выше в 1,5…1,8 раза. Однако в них сохраняются определенные закономерности строения по таксационным показателям, присущие отдельным древостоям;

4)закономерные изменения таксационных показателей деревьев по разрядам высот, используемые при составлении объемных и сортиментных таблиц, передаются определенными уравнениями связи:

h f	a0 a1 h; qn g1,3	a0 a1 g1,3;
d1,3	f a0 a1 d1,3; d1,3	h a0 a1 d1,3;	(8.1)

Используются также многофакторные зависимости Vств от d1,3, h и f стволов;

194

5)закономерности изменения в пределах разрядов высот от d1,3 стволов процентов выхода деловой древесины Рдел, сортиментов и сортности лесоматериалов передаются определенными уравнениями регрессии. Используются при составлении сортиментных таблиц;

6)закономерности распределения процентов общего числа деревьев

иделовых стволов по относительным ступеням толщины древостоев можно описать математическими уравнениями. Используются при разработке методов учета товарной структуры леса, составлении товарных таблиц;

7)закономерные соотношения средних значений приростов по таксационным показателям от величин таксационных признаков древостоев следующие:

ср.Zd = f (Dср, Аср, бон., Р, состав, происхождение, экотоп);

ZM и РМ = f (Аср, бон., Р) и др.;

(8.2)

8) закономерности изменения средних таксационных показателей древостоев с возрастом в естественных рядах развития насаждений можно выразить следующим образом

Aср Tср b0 b1 Aср ,

где Тср=Dср, Hср, ΣG;

Hср Tср b0 b1 Hср,

где Тср=ΣG и F;

в перестойных насаждениях

N A2	b b A ,
ср	0 1 ср
N b0	b1 lg Aср .	(8.3)

Данные закономерности используются при составлении таблиц хода роста насаждений.

В объектах учета леса имеется и ряд других закономерностей в строении, росте, товарной структуре и др., приводимых в литературе. Все они находят применение при таксации запасов лесных массивов.

Из таксационных закономерностей, проявляющихся в отдельных древостоях элемента леса и описанных ранее, при определении запаса используются следующие:

а) закономерности строения древостоев элементов леса по таксационным показателям;

б) зависимость редукционных чисел таксационных показателей от

ранга деревьев: RТ = а0 + а1Рn + … + а4Рn4;

в) зависимости коэффициентов изменчивости таксационных показателей от природных факторов;

195

г) связи между редукционными числами диаметров и остальных так-

сационных показателей: RТ = а0 + а1Рd + … + а3Рd3;

д) важнейшие взаимосвязи таксационных показателей в древостоях

между собой (h и d1,3; d1,3 и Vств; f и q2 и др.).

Использование отмеченных таксационных закономерностей леса создает прочную теоретическую базу методов таксации запаса леса и составления различных справочно-нормативных таблиц по оценке насаждений.

8.3.Основные положения прицельно-измерительных

иавтоматизированных способов определения запаса древостоев

Вряде случаев для производства оказывается достаточным располагать данными приближенного определения запаса леса.

Рассмотрим научные основы этих способов.

Визуальное определение запаса древостоев в силу своей простоты

идоступности до настоящего времени находит применение в лесоустроительной практике. Способ основан на систематической тренировке глазомера таксатора и использовании существующих закономерностей в строении древостоев.

Перед началом работ производится обязательная коллективная и индивидуальная тренировка глазомера исполнителей на заложенных пробных площадях и маршрутных ходах, заранее протаксированных методом перечислительной таксации. В результате у таксатора в памяти накапливаются модели древостоев с определенными таксационными показателями, с которыми он в последующем сравнивает конкретные описываемые насаждения. При этом у него устанавливается зрительная

связь между средними таксационными показателями Нср, Dср, ср.q2 и полнотой с величиной запаса на 1 га. Обязательным требованием тренировки глазомера является расчленение древостоя на ярусы, поколения

иэлементы леса.

Нормы теоретически допустимых отклонений таксационных показателей за последнее время обосновали сотрудники Литовской СХА В. Антанайтис, А. Кулешис и др. (1975). Они зависят от показателей интенсивности лесного хозяйства и лесопользования, принятых методов таксации и определяемых таксационных показателей. Согласно этой шкале, допустимые ошибки в глазомерном определении запаса древостоя составляют ± 20…30 %; средней высоты ± 10…18 %; среднего диаметра ± 16…20 %; относительной полноты – 0,10…0,20 ед.; коэффициента породного состава – 1…2 ед.

196

Всилу несовершенства способа данные глазомерной таксации запаса систематически корректируются рядом придержек: таблицами хода роста нормальных насаждений, таблицами ΣG и М на 1 га при Р = 1,0, данными пробных площадей и др. Особое значение приобретают коррективы, основанные на закономерностях строения древостоев.

Определение запаса древостоев по специальным формулам осно-

вано на учете Нср, ΣG и относительной полноты древостоев.

Вобщем виде запас древостоя элемента леса выражается формулой

M G Hср Fср .	(8.4)
По исследованиям ряда авторов, значение ΣG∙Fср	в нормальных

насаждениях данной породы в различных возрастах при одних и тех же Нср является величиной более или менее постоянной. Следовательно, формула запаса приобретает вид М = K∙Нср∙Р.

Проф. Н.В. Третьяков, математически обработав данные ряда таблиц

хода роста, предложил формулу
M K Hср a P,	(8.5)

где а – поправочный коэффициент для породы; Р – относительная полнота древостоя.

По ней составлены стандартные таблицы ЦНИИЛХ значений ΣG и М на 1 га при Р = 1,0. Формула пригодна для древостоев с Нср ≥ 14 м.

Удовлетворительные результаты по способу Третьякова получаются для средних условий местопроизрастания; для лучших условий данные запасов леса оказываются заниженными, а для худших, наоборот, - завышенными.

По исследованиям проф. М.Л. Дворецкого, эмпирическая формула

запаса имеет вид
M a K n Hср C P,	(8.6)

где а – коэффициент, постоянный для породы в условиях Iа класса бонитета;

К – величина, равная для лиственных пород 1, хвойных – 2; n – номер класса бонитета, считая Iа = 0; I = 1; II = 2 и т.д.;

С – поправочный коэффициент для породы (в пределах 3…5). Появление полнотомера Биттерлиха привело к возникновению при-

цельно-измерительных способов определения запаса леса. Способ основан на выявлении закономерностей изменения НF насаждений и замере в натуре ΣG древостоя.

Проф. Н.П. Анучин на основе изучения изменений видовых высот НF в зависимости от Нср древостоя предложил формулы:

для светолюбивых пород

197

M G 0,4 Hср 1,2 ,

для теневыносливых пород
M G 0,42 Hср 1,26 ,	(8.7)

с разработкой специальных номограмм.

Проф. К.Е. Никитин, исследуя леса Украины, пришел к выводу, что параметры формулы (8.7) зависят от вида древесных пород и должны быть отдельными для них.

Следовательно, авторами допускается независимость НF от природных факторов леса (см. подробнее в главе 6).

Определение запаса древостоя по стандартным таблицам и таблицам хода роста нормальных насаждений находит широкое приме-

нение в лесоустроительной практике. При таксации лесных массивов запас таксируемого древостоя элемента леса определяют умножением запаса нормального насаждения при полноте 1,0 и данной средней высоте на глазомерно определенную полноту данного выдела:

Mтак Mнорм Pтак ,

(8.8)

где Мнорм – запас сомкнутого насаждения на 1 га при данной Нср; Ртак – относительная полнота таксируемого древостоя.

По материалам многих исследователей, способ обеспечивает точность определения запаса древостоя в ± 10…25 %.

При аналитико-измерительном дешифрировании аэрофото-

снимков определение запаса древостоя начинается с установления границ таксационного выдела. При этом, основываясь на различиях в составе, Нср, форме и размерах крон, сомкнутости полога и др., таксируемую площадь леса разграничивают на однородные в таксационном отношении участки.

Для дешифрируемых выделов устанавливаются состав древостоя, Нср, Dср, тип леса, класс бонитета насаждения, средний возраст и полнота древостоя.

Запас на 1 га древостоя получают расчетным путем по отдешифрированным таксационным показателям участка на основе стандартных таблиц запаса или местных таблиц хода роста насаждений. Товарную структуру древесины определяют также по дешифровочным показателям (сомкнутость полога, средняя высота и др.), измеренным непосредственно на аэрофотоснимках.

Неоднородные таксационные выделы при дешифрировании разделяют на более однородные участки. По ним получают полную таксаци- онно-дешифровочную характеристику и составляют в дальнейшем синтетическое таксационное описание выдела.

198