- •ВВЕДЕНИЕ
- •1.2. Научные методы таксации леса
- •1.3. Объекты учета леса. Таксационные измерения. Приборы и инструменты
- •2.1. Форма поперечных сечений древесных стволов
- •2.3. Сбег древесного ствола и его показатели
- •2.4. Определение объема срубленных стволов
- •2.5. Определение объемов отдельных частей ствола
- •3. ТАКСАЦИЯ ЗАГОТОВЛЕННЫХ ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ
- •3.1. Классификация лесоматериалов
- •3.2. Учет круглых лесоматериалов
- •3.3. Таксация дров
- •3.5. Таксация пиломатериалов
- •4.1. Видовое число ствола
- •4.3. Таксация кроны растущих деревьев
- •4.4. Определение возраста деревьев
- •4.5. Таблицы объемов стволов разнородной совокупности деревьев
- •4.6. Определение выхода сортиментов в разнородных совокупностях деревьев
- •4.7. Таксационные закономерности в разнородных совокупностях деревьев
- •5. ТАКСАЦИЯ ПРИРОСТА ДЕРЕВЬЕВ
- •5.1. Понятие о приросте деревьев
- •5.2. Закономерности в изменении текущего и среднего приростов деревьев с возрастом
- •5.3. Способы определения текущего прироста деревьев по таксационным показателям
- •5.4. Определение процента текущего прироста объема растущих деревьев
- •5.5. Погрешности в определении текущего прироста объема ствола
- •5.6. Анализ хода роста дерева
- •6. ТАКСАЦИЯ НАСАЖДЕНИЙ
- •6.1. Характеристика насаждения и его компонентов
- •6.4. Таксационные показатели насаждений и методы их оценки
- •6.5. Особенности таксации молодняков
- •7. ЗАКОНОМЕРНОСТИ СТРОЕНИЯ ДРЕВОСТОЕВ
- •7.1. Диалектический характер развития лесных насаждений
- •7.2. Научные концепции изучения строения древостоев
- •7.3. Строение древостоев по общим таксационным показателям
- •7.4. Особенности строения молодняков
- •7.5. Строение насаждений по морфологическим показателям
- •7.6. Важнейшие взаимосвязи таксационных показателей деревьев в древостоях
- •7.7. Значение закономерностей в строении древостоев
- •8. ТАКСАЦИЯ ЗАПАСА ДРЕВОСТОЕВ
- •8.1. Классификация методов определения запаса древостоев
- •8.2. Таксационные закономерности в древостоях совокупностей элементов (поколений) леса
- •8.4. Определение запаса древостоев перечислительной таксацией
- •8.5. Определение запаса древостоев по таблицам объемов стволов
- •8.6. Таблицы объема и сбега стволов по разрядам высот древостоев
- •9.1. Классификация методов сортиментации запаса леса
- •9.2. Подеревный глазомерный учет выхода сортиментов
- •9.3. Сортиментация со сплошной разработкой деревьев на пробных площадях и лесосеках
- •9.4. Сортиментация по модельным и учетным деревьям
- •9.5. Сортиментация по таблицам объема и сбега стволов по разрядам высот
- •9.6. Определение товарной структуры древостоя по сортиментным таблицам и математическим моделям на ПК
- •9.7. Сортиментация лесных массивов по товарным таблицам
- •9.8. Товаризация запаса разновозрастного леса
- •9.9. Современные проблемы товаризации лесного фонда
- •10. ТАКСАЦИЯ ПРИРОСТА ЗАПАСА ДРЕВОСТОЕВ
- •10.1. Понятие о приросте запаса древостоя
- •10.2. Классификация изменения и прироста запаса древостоя
- •10.4. Определение полного текущего прироста запаса древостоя
- •10.5. Определение текущего прироста запаса наличного древостоя
- •10.6. Таксация прироста и изменения запаса лесных массивов
- •10.7. Моделирование прироста запаса древостоев
- •10.8. Современные проблемы теории прироста леса
- •11. ХОД РОСТА НАСАЖДЕНИЙ
- •11.2. Методы составления таблиц хода роста насаждений
- •11.4. Современные проблемы изучения роста древостоев
- •12. ИНВЕНТАРИЗАЦИЯ ЛЕСНОГО ФОНДА
- •12.1. Понятие о лесном массиве и лесном фонде
- •12.2. Методы инвентаризации лесных массивов
- •12.3. Наземные методы таксации лесов
- •12.4. Дистанционные методы таксации лесов
- •12.5. Выборочно-статистическая инвентаризация лесов
- •12.6. Система непрерывной инвентаризации лесов
- •12.7. Система шифров и нормативно-справочная информация при кодовой таксации лесов
- •12.8. Ландшафтная таксация лесов зеленых зон
- •13. ТАКСАЦИЯ ЛЕСОСЕЧНОГО ФОНДА
- •13.1. Понятие о лесосечном фонде. Отвод и оформление лесосек
- •13.2. Методы таксации лесосек
- •13.3. Выявление товарной структуры запаса на лесосеках
- •13.4. Стоимостная оценка лесосек
- •13.6. Контроль работ по таксации лесосек
- •13.7. Освидетельствование мест рубок
- •13.8. Перспективы совершенствования способов таксации лесосечного фонда
- •14. ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ИНВЕНТАРИЗАЦИИ ЛЕСОВ
- •14.1. Значение ГИС в лесном комплексе
- •14.2. Основные принципы создания ГИС для лесного хозяйства
- •14.3. ГИС лесоустроительных предприятий
- •14.5. Преимущества использования ГИС-технологий при инвентаризации лесов
- •ЗАКЛЮЧЕНИЕ
- •БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
- •ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
|
|
|
среди всех |
среди hcp |
среди hср и ср.q2 |
|
|
|
|
деревьев |
ступени |
ступени |
|
ZM A и PZM |
A |
12 |
19 |
20 |
2-7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
ZM |
A |
|
24 |
33 |
39 |
9-18 |
|
|
|
|
|
|
|
PZM |
A |
|
30 |
35 |
42 |
19-29 |
|
|
|
|
|
|
Таблица 10.2 - Встречаемость в древостоях деревьев со средними значениями прироста, % (по М.Л. Дворецкому)
Следовательно, при таксации прироста запаса древостоев желательно перейти к относительным их значениям по ступеням толщины среди деревьев, имеющих средние высоты и формы стволов.
10.4. Определение полного текущего прироста запаса древостоя
Существуют различные методы оценки текущего прироста запаса одновозрастных древостоев. Теоретический анализ многих из них осуществлен рядом ученых (Турский, 1925; Тюрин, 1927, 1945; Дворецкий, 1964; Антанайтис, Загреев, 1969, и др.). Наряду с оригинальными, тщательно разработанными и надежными способами выявлены методы учета прироста древесины, не обоснованные с биологических позиций, не опирающиеся на закономерности строения древостоев, не проверенные на объективном исходном материале.
Активизировалась работа по учету прироста запаса разновозрастных древостоев. Проведенные исследования обобщены в монографии П.М. Верхунова (1979).
Все существующие способы определения текущего прироста запаса леса по повторности наблюдения, рубке деревьев, трудоемкости и достигаемой точности подразделяются на 3 группы:
а) таксация полного текущего прироста запаса древостоя; б) определение текущего прироста запаса наличного древостоя; в) выявление прироста запаса лесных массивов.
Определение полного текущего прироста запаса древостоя, по сути, опирается на выявление общей производительности леса за учетный период:
ZM A n M Aобщ M Aобщn .
Наиболее известны следующие способы определения полного текущего прироста древостоя.
1. Способ сплошной рубки растущих деревьев и дендрохронологического анализа деревьев сухостоя и валежа на пробной площади.
260
Сущность данного способа сводится к выявлению текущего прироста запаса наличного древостоя и текущего прироста запаса деревьев отпада до их отмирания:
ZM A n |
ZM A |
ZM o . |
(10.16) |
|
|
n |
|
Содержание дендрохронологии заключается в использовании связи между шириной годичных слоев деревьев и климатическими факторами за весь период жизни данного древостоя. Возраст появления отпада каждого индивидуума определяется сравнением графиков модульных коэффициентов растущей модели и анализируемого сухостойного дерева (Верхунов, Дашко, 1972). Модульный коэффициент прироста получают сопоставлением величины текущего годичного прироста по ради-
усу Zrтек с размером среднего периодического скользящего прироста
по радиусу Z ск.пер за период t = 19…21 лет:
mr
|
Z rтек |
|
M |
|
100% . |
Z ск.пер |
||
|
m |
|
|
r |
Ширина каждого годичного кольца замеряется на микроскопе типа «Мир-12» с точностью в 0,01 мм по торцево-гладкому среднему радиусу.
Метод дендрохронологии обеспечивает определение возраста появления отпада до 1 года, т.е. он приравнивается к очень трудоемкому, длительному по времени приему изучения древостоя на постоянной пробной площади.
Продолжительность стояния на корню деревьев сухостоя до вывала зависит от лесорастительных условий и среднего возраста древостоя. Так, по соснякам Сибири при Аср до 120 лет она составляет 20…25 лет; Аср = 181…240 лет - около 40 лет, а в древостоях более старших возрас-
тов – 45…50 лет.
После определения числа лет t, прошедшего после отмирания, за требуемый учетный период на сухостойных деревьях замеряют по коротким отрезкам di и Zdi , находят прирост объема ZVi
На срубленных деревьях как растущих, так и сухостойных категорий проводится таксация прироста объема точными способами, изложенными в главе 5.
Метод является наиболее точным по результатам и рекомендуется для глубоких исследовательских работ, связанных с выявлением природы леса, моделированием роста насаждений и т.п.
261
2. Способ повторных измерений на постоянной пробной площа-
ди. Он основан на определении общей производительности древостоя за учетные периоды или же изменения запасов древостоя и величины запаса отпада за n лет:
ZM A n M Aобщ M Aобщn ; |
ZM A n M A M A n Mno . |
(10.17) |
Точность способа обусловливается погрешностями определения запаса древостоя при каждом перечете и составляет ± 10 %. По теоретическим положениям, изложенным ранее, точность способа составляет
Q |
P |
|
M A |
P |
P |
, |
|
||||||
Z M A n |
M A n |
|
|
M A |
M A n |
|
|
|
|
ZM A n |
|
|
где PM A и PM A n – проценты ошибок в определении запаса древо-
стоя теперь и n лет назад; M A – запас древостоя в настоящее время;
ZM A n – полный текущий прирост запаса древостоя.
Однако в литературе рекомендуется другая формула расчета вероятной ошибки, рассмотренная нами в главе 5:
P |
P2 |
P2 |
P2 |
. |
ZM |
M A |
M A n |
M o |
|
|
|
|
n |
|
Способ повторных измерений на постоянной пробной площади рекомендуется при научно-исследовательских работах, связанных с изучением динамики развития леса.
3. Биогеофизический способ Г.Ф. Хильми (1955). Он связан с фи-
зиологическими процессами в лесных насаждениях:
Z |
M A n |
C |
M A , |
(10.18) |
|
|
|
|
где С – безразмерная постоянная, зависящая от географических координат местности;
– количество поглощенной кроной насаждения солнечной энергии;– норма расхода солнечной энергии на поддержание жизнедея-
тельности единицы запаса;– норма расхода солнечной энергии на прирост единицы запаса;
МА – запас древостоя на 1 га в настоящее время.
Способ обоснован только с теоретических позиций и проверен автором по таблицам хода роста Тюрина. Практическое его применение остается невыясненным.
262
4. Метод П.М. Верхунова (1979). На временных пробных площадях определяется текущий прирост запаса наличного древостоя с рубкой модельных и учетных деревьев. Далее используются закономерности прироста запаса деревьев отпада от природных факторов (состав древостоя, Аср, класс бонитета, время появления отпада):
ZM A n |
ZM A K , |
(10.19) |
где K – удельный вес прироста |
отпада в текущем |
приросте запаса |
растущей части древостоя.
Время появления каждого сухостойного дерева в древостое определяется визуально по внешним морфологическим признакам. Так, в сосновых насаждениях придержками при этом служат следующие признаки:
-сухостой предшествующего года: на деревьях желтая хвоя, крона сохранилась полностью, под корой встречаются личинки или молодые жуки-короеды;
-сухостой 2…3-летней давности: крона лишена хвои, на деревьях отпали тонкие веточки третьего порядка, кора легко отстает от ствола, под корой и в древесине – личинки долгоносиков, усачей и златок, заболонная часть повреждена синевой;
-сухостой 4…10-летней давности: крона разрушается и представлена ветвями лишь первого, изредка – второго порядка, без тонкомерных их окончаний, кора в нижней части ствола отпадает кусками до 1/3…1/2 высоты, вторичных вредителей в древесине уже нет, заболонная часть дерева почерневшая;
-сухостой более 10-летней давности: дерево без вершинной части, в области кроны держатся лишь толстые основания ветвей первого порядка или вообще нет ветвей, кора на стволе полностью отпала по всей высоте, древесина почерневшая и растрескавшаяся, местами идет процесс гниения заболони. На деревьях отпада более чем 20…25-летней давности поселяются лишайники.
В зависимости от возраста и типа структуры прирост объема деревьев отпада составляет 8…61 % от растущих особей древостоя. Размер прироста запаса отпада повышается с возрастом и усложнением возрастной структуры леса.
10.5. Определение текущего прироста запаса наличного древостоя
В таксации леса разработано достаточно много способов определения текущего прироста запаса наличного древостоя как в абсолютном выражении, м3, так и через его процент. Подробный их разбор излагает-
263
ся в работах проф. М.Л. Дворецкого (1964), В.В. Антанайтиса, В.В. Загреева (1969), проф. П.В. Воропанова (1966), Е. Assman (1961) и др.
Рассмотрим наиболее распространенные из них с разделением по группам: определение ZM A с рубкой деревьев; упрощенные способы
выявления ZM A ; способы определения PZM A .
Способы определения текущего прироста запаса наличных дре-
востоев с рубкой деревьев находят широкое применение в таксации леса, позволяющие получить более достоверные данные в тех или иных областях учета леса. Среди них выделяются следующие.
1. Сплошная рубка и обмер по коротким отрезкам всех стволов дре-
востоя. В этом случае текущий прирост наличного древостоя определяется по формуле
ZM A ZVi .
Применяется при разработке методов учета прироста запаса леса, проверке существующих способов его определения, изучении взаимосвязей прироста древостоев с природными факторами.
2. Рубка модельных и учетных деревьев древостоя на временных пробных площадях. В этом случае модели в количестве 7…25 шт. могут отбираться по ступеням или классам толщины независимо или пропорционально числу стволов в них. Для каждой из моделей рассчитывают текущий прирост объема: ZV Va Va n .
Обрабатывают данные с помощью вычислительных и графических способов.
В вычислительных способах определения ZM A при отборе моделей
независимо от числа деревьев в ступенях каждая из них рассматривается как самостоятельный древостой. Расчет прироста запаса проводится по алгоритму:
|
ZM |
A |
ZV |
N скр ZV |
N скр ... ZV |
Niскр , |
(10.20) |
|||||
|
|
|
1 |
1 |
|
2 |
2 |
|
n |
|
|
|
где |
ZV |
|
|
– сумма текущих приростов объемов моделей ступеней |
||||||||
|
1,2...n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
толщины древостоя; |
|
|
|
|
||||
|
N скр |
– скрытое число деревьев в ступенях. |
|
|
||||||||
|
1,2...i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В случае отбора моделей пропорционально числу стволов в ступенях |
|||||||||||
прирост запаса устанавливается сразу для всего древостоя: |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
ZM |
|
ZV |
G |
. |
|
(10.21) |
|
|
|
|
|
|
|
gi |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
A |
|
i |
|
|
|
|
|
264 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Изложенные принципы распространяются и на образованные классы толщины древостоя.
Графические способы определения прироста запаса древостоя используются с целью устранения случайных грубых ошибок и свободы выбора моделей. При отборе основное внимание обращают на энергию роста деревьев. Графические способы подразделяются на виды:
а) по прямой объемного прироста моделей – ZV от g1,3;
б) по элементарному приросту объема стволов проф. М.Л. Дворецкого – ZVЭ ZV Z d от d1,3 моделей.
При определении прироста запаса по прямой объемного прироста моделей строят график зависимости ZV от g1,3 деревьев. Отсчеты значений прироста объема снимают по площадям сечений диаметров ступеней. В дальнейшем умножением средних значений ZV на число стволов ступеней получают прирост запаса ступеней, сумма которых составит прирост запаса всего древостоя:
ZM |
n |
ср.ZV |
n1 |
ср.ZV |
n2 |
... ср.ZV |
ni , |
(10.22) |
|
1 |
|
2 |
|
n |
|
|
где ср.ZV1,2,...,n – среднее значение прироста объема одного дерева сту-
пени;
n1,2,...i – число деревьев в ступенях толщины древостоя.
Расчет прироста запаса ступеней по элементарному приросту объемов стволов осуществляют по формуле
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
n mn , |
|
|
|
|
|
|
Z |
M n |
Z |
Z |
(10.23) |
|||||
|
|
|
|
|
|
V |
|
d |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
э |
|
|
|
|
|
где |
|
n |
– выравненный по |
графику |
( Z |
от |
d1,3) прирост объема |
||||||
Z |
|||||||||||||
|
V |
э |
|
|
|
|
|
|
|
Vэ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
данной ступени толщины;
Zdn – выравненный по графику (Zd от d1,3) прирост диаметра на вы-
соте 1,3м данной ступени толщины;
mn – число стволов в данной ступени толщины.
Прирост запаса всего древостоя получают суммированием приростов всех ступеней.
Техника работ в последнем случае сводится к следующему. По данным 6…8 моделей, отбираемых по одному дереву из каждой центральной ступени толщины, строится график прямой ZVэ и d1,3 с выравнива-
нием по ступеням толщины.
На 25…30 стоящих деревьев этих же центральных ступеней измеряются Zd и d1,3, с построением графика и выравниванием по ступеням толщины.
265
Далее по полученным величинам, согласно алгоритму (10.23), вычисляют текущий прирост запаса ступеней толщины и всего древостоя.
Данный способ предполагает наличие для прироста объема ZV такой
же связи с d1,3 и h стволов, как и для объемов Vств. Однако деревья, средние для древостоя теперь, необязательно были средними по такса-
ционным показателям n лет назад. Кроме того, модели отбираются
средними по d1,3, h и f стволов, но не по приросту объема ZV. Все это приводит к определенным погрешностям в вычислении прироста запаса
древостоев.
При отборе учетных деревьев в древостое прирост запаса леса вычисляют по алгоритму (10.21).
Погрешность способа с рубкой модельных и учетных деревьев зависит от числа взятых в древостое индивидуумов. Так, по данным проф. М.Л. Дворецкого, получены следующие результаты (табл.10.3):
Таблица 10.3 - Встречаемость в древостоях деревьев со средними значениями
Число моделей |
Средняя |
Число учетных |
Средняя |
|
ошибка, % |
деревьев |
ошибка, % |
10…15 |
8…10 |
10 |
25 |
20 |
6 |
15 |
11 |
25…30 |
4 |
20 |
9 |
Предварительный отбор моделей по ср.Zd ступеней толщины повышает точность работ в 1,5…1,7 раза.
По исследованиям П.М. Верхунова, требованию производства обеспечить прирост запаса древостоя с точностью до 10 % в одновозрастных сосняках удовлетворяет рубка 15 учетных деревьев, в условноразновозрастных – 25 деревьев.
В целях улучшения способа определения прироста запаса с рубкой моделей внесены следующие рекомендации:
а) проф. П.В. Воропановым – подразделять деревья в древостоях на осветленные, с увеличенным приростом, и неосветленные, с пониженным приростом объема стволов. Отбор моделей следует проводить по указанным категориям;
б) проф. В.К. Захаровым – обмерять модели на десятых долях высоты, определять объемы стволов и приросты ZV через нормальные видовые числа:
Z |
M |
|
f |
n |
|
g 0,1h H |
A |
|
|
g 0,1h |
H |
A n |
|
GA0,1h |
. |
(10.24) |
|
|
|
||||||||||||||||
|
A |
|
|
A |
|
A n |
|
|
g |
0A,1h |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в) В. Джурджу – на ограниченных моделях вычислять лишь Phf, а Pg находить на растущих деревьях при помощи приростного бурава.
266
Способ с рубкой модельных и учетных деревьев для определения прироста запаса древостоев используется при составлении таблиц хода роста насаждений, выявлении экономической эффективности проведенных лесохозяйственных мероприятий, обосновании возрастов спелостей и размера лесопользования при выборочном хозяйстве, решении исследовательских задач в лесоустройстве и др.
3. Определение текущего прироста запаса наличного древостоя через проценты объемного прироста срубаемых деревьев PZ M A и запас
древостоя МА. Данный способ может использоваться на временных пробных площадях.
В этом случае в таксируемом древостое на пробной площади проводят сплошной перечет деревьев с определением в последующем запаса
M Aб / к по подобранным объемным таблицам соответствующего разряда
высот и формы стволов q2.
На 18…20 срубаемых модельных деревьях из 4…5 центральных ступеней определяют процент текущего прироста объема РV, величину PZ M всего древостоя как среднее из полученных значений.
Величина текущего прироста запаса составит
ZM A 0,01 M Aб / к PZM .
Точность способа складывается из погрешностей в определении МА и PZ M насаждения и по сравнению с вычислением прироста ZM A
непосредственно через ZVi деревьев повышается на 24…28 %.
4. Определение текущего прироста запаса древостоя по специальным таблицам объемного прироста деревьев. Входами в названные нормативы являются следующие признаки: порода, d1,3, h и Zd деревьев. Для определения прироста запаса древостоя ZM A необходима перечис-
лительная таксация древостоя на пробной площади по диаметрам и высотам деревьев, для каждой из совокупностей которых приростным буравом измерены средние значения Zd.
Способ широко используется в зарубежных странах.
Упрощенные способы определения текущего прироста запаса древостоев предназначены для выявления прироста без рубки или же рубкой лишь ограниченного числа деревьев. Они находят широкое применение в лесоустройстве для характеристики состояния и продуктивности конкретных древостоев, приближенной оценки проводимых лесохозяйственных мероприятий, выявления очередности рубки насажде-
267
ний, уточнения размера лесопользования при выборочном хозяйстве и др.
В практике таксации леса разработаны и находят применение многие способы упрощенного определения прироста запаса леса. Рассмотрим наиболее распространенные из них.
1. Способ проф. Б.А. Шустова, применяемый на постоянных проб-
ных площадях: |
|
ZM A 0,53 D1,3 D2 H d1,3 d2 h |
|
|
|
(10.25) |
|
|
|
||
где D1,3 1,127 |
G |
– современное суммарное значение диаметров де- |
ревьев древостоя на высоте 1,3 м;
D2=D1,3∙ср.q2 – современное суммарное значение диаметров деревьев древостоя на 1/2 высоты стволов;
Н – средняя высота древостоя теперь;
d1,3, d2, h – значения приведенных выше показателей в возрасте А-n лет;
А.Н. Карпов предложил постоянный коэффициент формулы 0,53 заменить на К в зависимости от формы стволов:
ср.q2 |
0,60 |
0,70 |
0,80 |
K |
0,53 |
0,55 |
0,57 |
|
|
|
|
В таком виде точность способа составляет: в среднем 5…6 %; отдельные погрешности достигают 8…10 %.
2. Определение прироста запаса леса на постоянных пробных площадях с применением объемных таблиц.
Проводится таксация запаса древостоя теперь МА и запаса наращивания mA-n: Z M A M A mA n . Объемные таблицы подбираются с двумя
входами – d1,3 и h деревьев.
Изменение разряда высот древостоев с возрастом исключает возможность применения таблиц объемов стволов по разрядам высот.
Точность способа составляет в среднем 5…6 %, отдельные погрешности могут достигать 8…10 %.
3. Способ проф. М.Л. Дворецкого, основанный на постоянстве среднего видового числа Fср. за n лет:
|
|
|
Z |
M |
|
M б / к |
1 K |
d |
K |
h |
, |
|
|
|
||||
|
|
|
|
A |
|
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ср.D2 |
б / к |
|
|
|
|
|
ср.H |
|
|
|
||||
где |
K |
d |
|
|
|
A-n |
|
; |
K |
|
|
|
|
|
|
A-n |
. |
(10.26) |
|
|
|
ср.DA2 б / к |
|
|
h |
|
ср.H A |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
268 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Средняя высота древостоя теперь НА находится по натурным данным. Бывшая ее величина НА-n определяется по значению текущего прироста Zh древостоя соответствующего класса бонитета и среднего возраста в таблицах хода роста.
Для определения показателя Kd из 5…6 центральных ступеней толщины отбираются 25…30 деревьев, на которых производят замеры
d1б,3/ к и Zd. В дальнейшем выводятся среднеарифметические значения
диаметров теперь DА и n лет назад: DА-n = DА - Zd.
Запас древостоя вычисляется по данным перечета деревьев на пробе с применением таблиц объемов стволов по разрядам высот. Процент коры находится по таблицам объема и сбега стволов.
Точность способа равна в среднем 8…10 %, в отдельных случаях достигает 13…15 %.
4. Способ проф. Н.П. Анучина определения прироста запаса леса по боковой поверхности стволов древостоя.
Автор исходит из положения, что прирост запаса
ZM A f S, Zr ,
где S – боковая поверхность стволов древостоя; Zr – прирост радиуса деревьев на высоте 1,3 м.
Боковая поверхность стволов в определенных возрастах в полных древостоях – величина постоянная, зависящая лишь от класса бонитета и породы. Так, по Анучину, в сосновых насаждениях она составляет:
I кл. бон.: Аср = 50…130 лет, S = 8,9 тыс.м2; III кл. бон.: Аср = 70…130 лет, S = 7,0 тыс.м2;
Следовательно, |
ZM A S t1,3 K p , |
(10.27) |
|||||
где t1,3 – средняя ширина годичного слоя деревьев на высоте 1,3 м; |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Zd |
– берется из специальной таблицы в зависимости от по- |
|||||
2 |
|||||||
K = |
|
|
|
|
|||
|
|
|
d |
|
|
|
|
|
Z |
роды и возраста; |
|
||||
1,3 |
р – полнота древостоя. |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
В таком виде способ Анучина приводит к значительным ошибкам, в пределах 20…47 %. Они вызваны следующими недостатками:
а) неизменяемость величины боковой поверхности S древостоя отмечается лишь в узком диапазоне возрастов, что ограничивает применение способа на производстве;
б) фактическая боковая поверхность древостоя зависит от конкрет-
ных лесорастительных условий: |
|
|
|
|
|
S π Dб/к ср.q |
2 |
H |
ср |
N ; |
(10.28) |
ср |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
269 |
в) редуцирование боковой поверхности на полноту приводит к завышению результатов, так как значение S изменяется быстрее, чем ΣG древостоя.
Поэтому В.В. Загреев предложил определять значение боковой поверхности древостоя в натуре по формуле
ZM A |
1,18 G |
DA H A DA n H A n i1,3 R , |
(10.29) |
2 |
|||
|
DA |
|
|
где DA и DA n – средние диаметры древостоя теперь и n лет назад; H A и H A n – средние высоты древостоя теперь и n лет назад;
i1,3– средняя ширина годичного слоя деревьев на высоте 1,3 м;
R – соотношение между шириной годичного слоя на высоте 1,3 м и средней шириной для всего дерева.
При известном числе стволов на площади первый сомножитель
формулы (10.29) приобретает вид 0,925N. Тогда |
|
ZM A 0,925 N DA H A DA n H A n i1,3 R . |
(10.30) |
По данным Загреева, погрешность способа, исходя из выражений (10.29), (10.30), при точном определении средних диаметров, высот и числа деревьев составляет 8…10 %, при применении глазомерной таксации и измерительных способов 13 %.
Разновидности метода боковой поверхности древостоя предложены В.И. Бедиком, Д.Д. Любичем, В.Г. Ярошевичем, К. Ташковым и др.
5. Способ разности табличных объемов или метод тарифных раз-
личий. Впервые предложен Н.А. Мeyer (1953) и F. Joetsch (1954).
Данный способ основан на определении разности между объемами деревьев отдельных ступеней толщины, различающихся по диаметру на 1 см. Для этого объем ствола в зависимости от d1,3 выражают уравнением параболы второго порядка:
Vств a0 a1 d1,3 a1 d12,3 .
От него находят первую производную:
V1 |
a 2 a |
2 |
d |
, |
(10.31) |
ств |
1 |
1,3 |
|
|
которая принимается за уравнение изменения ZV стволов в зависимости
от d1,3 деревьев.
По подобранным объемным таблицам определяют изменение объема ствола на 1 см изменения d1,3:
270
V V2 V1 . d2 d1
В древостое на 60 учетных деревьях измеряют d1,3 и Zd с графическим выравниванием результатов. Для каждой ступени толщины с гра-
фика снимают отсчеты Zdi . Затем производят следующие расчеты:
ZMст.тол ΔVi |
|
di ni ; |
ZMдр |
ZMст.тол i . |
Z |
||||
A |
A |
A |
Способ теоретически несостоятелен, так как разность табличных объемов ∆V на 1 см по d1,3 и текущий прирост объема Zd, приходящийся на 1 см, - величины биологически разнородные:
V2 V1 |
|
ZV |
, или |
V |
ZV |
. |
d2 d1 |
|
|
||||
|
Zd |
|
Zd |
Погрешности способа имеют тенденцию к систематическому занижению: в средневозрастных древостоях – на 8 %, приспевающих и спелых – на 30…35 %, а в старых древостоях – на 22 %.
Способы определения текущего прироста запаса древостоев через проценты прироста в теоретическом отношении подразделяются на две группы:
а) PZ M A x Pd ;
б) PZ M A Pg Ph Ph .
К первой группе относятся следующие наиболее распространенные способы определения процента прироста запаса древостоев:
1) по таблицам М. Пресслера – Я. Буссе для определения РV растущих деревьев, рассмотренных в разделе 5.4.
Входами в таблицу при таксации древостоев являются:
а) относительный диаметр древостоя r |
ср.Dgб / к |
|
|
; |
|
|
||
|
ср.Zd |
б) среднее протяжение кроны деревьев Рк;
в) энергия роста древостоя по высоте – по значению среднего Zh согласно шкале Дворецкого.
Способом статистического отбора в 3-х центральных ступенях толщины древостоя на 15…20 растущих деревьях замеряются показатели
d1б,3/ к и Zd. Деревья со слишком малыми и большими значениями Zd исключаются из расчета. В дальнейшем
271
d б / к
r 1,3 .
Zd
Величина Zh для древостоя находится по местным таблицам хода роста. Среднее протяжение кроны деревьев ср.Рк определяется в натуре.
Затем по полученным признакам из таблицы устанавливается значе-
ние P |
. |
|
|
|
|
Z M |
|
|
|
|
|
A |
|
|
|
|
|
Точность определения P |
по таблице Пресслера – Буссе состав- |
||||
|
Z M |
|
|
|
|
|
A |
|
|
|
|
ляет в среднем 8…10 %, в отдельных случаях достигает 25 %; |
|
||||
2) по преобразованной формуле Шнейдера |
|
||||
|
P |
|
K t1,3 |
, |
(10.32) |
|
|
||||
|
Z M A |
Dб/к |
|
||
|
|
|
1,3 |
|
|
где K – показатель соотношения между приростами средней высоты и среднего диаметра древостоя;
t1,3 – средняя ширина годичных слоев в последнем сантиметре радиуса среднего дерева древостоя;
D1б,3/ к – средний диаметр древостоя без коры.
Коэффициент K находится по составленной автором таблице в зависимости от протяженности кроны ср.РK и энергии роста древостоя в высоту, определяемой согласно шкале М.Л. Дворецкого по значению cp.Zh насаждения.
Аналогично предыдущему способу Пресслера – Буссе, способом статистического отбора в 3-х центральных ступенях толщины на 15…20
растущих деревьях (m) замеряют d1б,3/ к и Zd стволов и вычисляют необходимые показатели формулы (10.32):
ср.Dб / к d1,3б / к |
; |
ср.t |
|
Zd |
. |
||
|
|||||||
1,3 |
m |
|
1,3 |
|
m |
||
|
|
|
|
|
|||
Точность способа аналогична таблицам Пресслера – Буссе; |
|||||||
3) по формуле проф. М.Л. Дворецкого |
|
|
|
||||
|
|
PZM |
A |
e Pd . |
(10.33) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 10.4 - Значения коэффициента e |
в формуле Дворецкого |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Прирост Zh за 10 лет |
|
|
Процент протяжения кроны Pк |
||||
для пород |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
272 |
|
|
|
|
|
|
|
быстро- |
медленно- |
15 |
25 |
35 |
45 |
55 |
65 |
75 |
|
растущих |
растущих |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4,1…5,0 |
2,5…3,0 |
4,0 |
3,7 |
3,4 |
3,2 |
2,9 |
2,7 |
2,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,1…4,0 |
2,1…2,4 |
3,7 |
3,4 |
3,2 |
3,0 |
2,8 |
2,6 |
2,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,1…3,0 |
1,6…2,0 |
3,4 |
3,2 |
3,0 |
2,8 |
2,7 |
2,5 |
2,3 |
|
1,1…2,0 |
0,76…1,5 |
3,2 |
3,0 |
2,8 |
2,7 |
2,5 |
2,4 |
2,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,6…1,0 |
0,4…0,75 |
3,0 |
2,8 |
2,7 |
2,5 |
2,4 |
2,3 |
2,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
до 0,5 |
до 0,3 |
2,5 |
2,4 |
2,4 |
2,4 |
2,3 |
2,2 |
2,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Значение коэффициента е определяется по специальной шкале в зависимости от показателей ср.Zh и ср.РK таксируемого древостоя
(табл. 10.4).
Значения Zh деревьев устанавливаются по местным таблицам хода роста, а протяжение кроны РK определяется в натуре. Процент прироста
диаметров древостоя находится путем обмера d1б,3/ к и Zd на 30 учетных
растущих деревьях.
Точность способа определения PZ M A в среднем составляет 6…7 %,
в отдельных случаях – до 15 %.
Ко второй группе относятся следующие наиболее распространенные
способы определения процента прироста запаса ( PZM |
Pg Ph Pf ): |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
A |
1) способ В. Джурджу: |
|
|
|
|
|
|
|
P |
K |
|
|
Zd |
P |
, |
(10.34) |
|
d1,3 |
||||||
Z M A |
|
d |
|
hf |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где Kd – коэффициент перехода от диаметра в коре к диаметру без коры, зависящий от породы и Dср древостоя, по специальной шкале;
Значения Phf берутся из специальных таблиц в зависимости от породы, класса бонитета и возраста древостоя.
По принципу случайной выборки в центральных ступенях толщины у 18…22 деревьев измеряются d1,3 в коре и Zd. Из специальных таблиц в формулу подставляют значения Kd и Phf.
Текущий прирост запаса определяется по найденному PZ M A , запасу
в коре МА и коэффициенту перехода от запаса в коре к запасу без коры. Отмеченный показатель KМ находится по специальной таблице, в зависимости от породы и Dср древостоя. В дальнейшем
Z |
M A |
M в/к K |
|
P . |
(10.35) |
|
A |
M |
Z M A |
|
|
|
|
|
|
|
273 |
Втаком виде погрешность способа составляет в среднем 10…12 %,
вотдельных случаях достигает 20…30 %.
Для улучшения способа В. Джурджу предложил новый вариант своей формулы:
где Pg 400 Zr
D
1
|
P |
P |
P |
|
Pg Phf |
, |
(10.36) |
|
|
|
|||||||
|
|
Z M |
g |
hf |
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Z |
r |
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
В основе способов Джурджу лежит теоретически ошибочное допущение единой линии регрессии между HF и Нср древостоев данной породы, независимо от условий местопроизрастания;
2) способ проф. Н.П. Анучина:
|
|
400 i |
108 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
PZ M A |
|
б/к |
|
A |
0,5 |
, |
(10.37) |
|
|
|
D1,3 |
|
|
|
|
где Phf 108A 0,5 независимо от породы и условий местопроизраста-
ния, получена опытным путем по таблицам хода роста. В зависимости от возраста древостоя значения Рhf составляют таблицу:
Аср |
30 |
50 |
70 |
90 |
110 |
Рhf |
3,10 |
1,66 |
1,04 |
0,70 |
0,48 |
Точность способа не проверена; |
|
|
3) таблицы для таксации PZ M |
|
отдельного древостоя В.В. Анта- |
|
A |
найтисом (1966) построены на основе формулы
P
Z M A
|
|
D2 |
D2 |
|
100 |
|
|
|
|
A |
A n |
|
|
|
Phf |
|
|
2 |
n |
|
|||
|
|
|
DA |
|
|
|
|
2 |
2 |
|
|
Phf |
|
n |
DA DA n |
|
|
. (10.38) |
||
|
|
|||||
|
2 |
|
|
|
100 |
|
|
DA |
|
|
|
|
Входами в таблицу являются порода, класс бонитета, Дср в коре и средняя ширина годичного слоя ср.Zr. Проценты прироста по видовой высоте Phf взяты как единые по породе: по сосне, ели, березе, осине – из таблиц приростов В. Джурджу; по дубу - из таблиц хода роста Ф.П. Моисеенко; ольхе (ч) - А.В. Тюрина. В общей величине прироста запаса леса прирост видовой высоты HF составляет 35 % при Аср = 20 лет, а к возрасту 120 лет понижается до 15 %.
Впоследствии автор упростил таблицы, исключив класс бонитета как входной признак.
274