Атрощенко_Лесная таксация_doc. Курс лекций Раздел Введение. Таксационные изменения, приборы и инструменты 1 Предмет, задачи и объекты лесной таксации
 Скачать 3.69 Mb.
|
|
Таксация древостоев на постоянных пробных площадях Постоянные пробные площади (стационары) закладываются с различной целью исследование строения, роста и производительности древостоев, оценка влияния рубок леса нарост и продуктивность древостоев, исследование прироста и естественного отпада насаждений, влияние рубок ухода на сортиментную структуру древостоя, исследование хода роста деревьев и дре- востоев, влияние почвенно-типологических факторов на ход роста деревьев и древостоев, изучение дешифровочных показателей древостоев и насаждений, решение задач в системе лесного мониторинга. В зависимости от назначения стационаров (лесоводственно- типологический, лесотаксационный, лесофитопатологический, почвенно- гидрологический и другие, постоянные пробные площади могут закладываться разного размера, формы и назначения. Лесотаксационные стационары обычно закладываются прямоугольной формы, размером 0,5 гам или 25 × мили гамм. Границы стационаров четко обозначаются в натуре, каждое дерево нумеруется краской с указанием номера и высоты 1,3 м. Подеревный перечет деревьев. На стационаре выполняется сплошной перечет деревьев с измерением диаметров в двух направлениях (СЮ, 3В) с точностью 0,1 см металлической или мерной вилкой с делением 1 мм. На высоте груди (1,3 м) вместо диаметров может измеряться длина окружности металлической рулеткой с точностью до 0,1 см. Деревья подразделяются на деловые, дровяные, растущие, сухостойные, вырубленные и естественного отпада. Диаметры деревьев необходимо измерять ежегодно, чтобы правильно оценить состояние деревьев, прирост и производительность древостоев. Таблица Ведомость перечета деревьев на стационаре Диаметр, см Объем стволам дерева Ярус По рода СЮЗВСр ед ни й Вы со та Ви до вое число Дел о в ы е Д р о в я н ы е Раст у щ и е Су хо стой н ы е Вы рубленные Ест ест вен но го отпада Протяженность кроны диаметр кроны, длина б ес -с уч ко вой част ист вола и др СЕ С 1 СЕ С Итого Высоты всех деревьев первого и второго ярусов (если сложное насаждение) измеряются на стационаре один разв пять лет наиболее точным высотомером (Блюме-Лейса, лазерным) или геодезическими инструментами. На основе данных измеренных высот и диаметров деревьев разрабатываются регрессионные модели связи [11]. Поданным регрессиям связи диаметров и высот деревьев в древостое оцениваются значения высот деревьев в годы между пятилетиями. Регрессионные модели связи могут разрабатываться поданным измерений выборочных высот деревьев. В древостое измеряются высоты 30 деревьев (в молодняках больше, в спелых – меньше. Деревья для измерений высот выбираются по схеме систематической выборки (каждое пятое, десятое и т. д.). Объем древесного ствола вычисляется по формуле dhf ghf V 785 , 0 = = , где диаметр (d) определяется как среднее значение двух измерений, а видовое число – по моделям. Запас древостоя оценивается по категориям качества и состояния деревьев как сумма объемов деревьев, например, запас растущего древостоя ∑Vi (растущих деревьев. Подобно вычисляется запас сухостойных (М с ), вырубленных (М в ), и деревьев естественного отпада (М е ). Запас деревьев отпада (М) включает сумму запасов сухостойных деревьев (Мс, вырубленных (М в ) и естественного отпада (М е ): М o = Мс+ М в + М е . Отсюда текущий периодический прирост по запасу древостоя. Он равен А А+ где Z M n – текущий прирост по запасу, м М запас растущего древостоя в возрасте (а, м M А–п – запас растущего древостоя в возрасте (А–n) лет, м M 0 n – запас деревьев отпада, м 3 Определение таксационных показателей древостоя. На стационаре могут измеряться другие показатели диаметр кроны, длина бессучковой части ствола, возраст дерева, индекс растущего пространства дерева, показатели пространственного распределения деревьев на стационаре и другие Средний диаметр древостоя (элемента леса) вычисляется как средне- квадратическая величина: ∑ = N d D i / 2 cp. , где d i – диаметр го дерева (с точностью 0,1 см N – число деревьев. Средний диаметр элемента леса в древостое вычисляется отдельно по ярусам, породами категориям состояния деревьев (растущие, сухостойные, вырубленные и естественного отпада). Средняя высота в древостое по элементам леса (ярус, порода и категория состояния) вычисляется как среднеарифметическое значение поданным измерений высот деревьев: ∑ = N h H i ср. , где h i – высота г дерева с точностью до 0,1 м. Средняя высота в древостое по элементам леса может оцениваться по регрессионным моделям связи диаметров и высот деревьев, измеренных на данном стационаре. При измерениях длины окружности металлической рулеткой на высоте м вместо диаметров деревьев, диаметр дерева вычисляется по формуле где d i – диаметр дерева, 0,1 см C i – длина окружности го дерева см π – число пи, равное Площадь сечения на высоте 1,3 м каждого дерева вычисляется по формуле 4 / ) π ( 2 ср d g i = , где d i – среднее значение диаметров по измерениям диаметров годе- рева в двух направлениях (СЮ, Вили вычисленное по длине окружности. Суммы площадей сечений в древостое определяются по элементам леса (ярусам, породам) как сумма площадей сечений деревьев, например, сумма площадей сечений растущего древостоя (растущих деревьев): ; ∑ = i p g G Средний возраст древостоя вычисляется на основе возрастов, измеренных деревьев: n a A i ∑ = cp , где a i – возраст го дерева n – число измеренных деревьев. Для измерения возраста деревьев по ярусам, возрастным поколениям (если они имеются) и породам в древостое отбирается 30–50 деревьев по схеме систематической выборки (например, каждое пятое дерево. Возраст деревьев измеряется возрастным буравом путем взятия керна древесины у шейки корня, по мутовкам (хвойные молодняки) с добавлением 5 – 15 лет до первой мутовки. Возраст лесных культур устанавливается погоду создания культур или путем измерения возраста 2–3 средних по размерам деревьев. Относительная полнота устанавливается по ярусами породам в целом для наличного древостоя (растущие и сухостойные деревья): П=G T /G H , где Т сумма площадей сечений таксируемого древостоя, м 2 /га; G Н – сумма площадей сечений нормального древостоя при полноте 1,0 нага из нормативных таблиц. Полнота смешанного древостоя определяется как сумма относительных полнот по породам: П см = Пс П б + Пе где П см – полнота смешанного древостоя Пс полнота соснового древостоя (элемента леса П б – полнота березового древостоя Пе полнота елового древостоя. Общий запас наличного древостоя вычисляется по ярусам как сумма запасов растущих и сухостойных деревьев по породам: М см = Мс+ М б + М е где Мс, М б , М е – запасы наличного древостоя по сосне, березе и ели. Класс бонитета древостоя устанавливается по общебонитировочной шкале ММ. Орлова по ярусам для преобладающей или главной породы. Класс товарности оценивается по проценту выхода деловой древесины по породам На стационаре закладывается почвенный шурф, дается морфологическое описание почвы по горизонтам, берутся образцы почвы, определяется механический и химический состав почвы Детальное описание живого напочвенного покрова, подлеска и подроста дается по общепринятой методике. Тип леса (по И. Д. Юркевичу) и тип лесорастительных условий (по Погребняку) устанавливается по шкалам [6, Лесные площади подразделяют по двум признакам а) администра- тивно-хозяйственному и б) лесоводственно-таксационному. Для хозяйственных целей значительные площади лесов делят на административно- хозяйственные единицы – лесхозы и лесничества, а их – на кварталы различной величины и формы, ограниченные квартальными просеками или границами землепользователей. Квартал по своему внутреннему составу не является однородным, поэтому при таксации лесов выделяются две категории площадей покрытую лесом и непокрытую лесом Каждая из этих категорий подразделяется на однородные части – таксационные участки, или выделы. Особое значение для таксации леса имеют участки, покрытые лесом, требующие описания и характеристики по породам, возрастам, условиям местопроизрастания, полноте и т. д. и отличающиеся по этим признакам от соседних участков леса. Такой однородный участок леса называют насаждением как совокупность древесного яруса, подроста, подлеска, живого напочвенного покрова, почвенно-грунтовых условий, типа леса и типа условий местопроизрастания. Необходимо различать два понятия 1) совокупность отдельных деревьев, на определенной площади рассматриваемых вне связи друг с другом и с окружающей их средой и, как правило, территориально разъединенных, например деревья, заклейменные для заготовки сортиментов в порядке выборочной рубки 2) совокупность деревьев, представленных древостоем насаждения, тесно связанных друг с другом и окружающей их средой и взаимно влияющих друг на друга и на окружающую их среду и наоборот. Поэтому при таксации насаждений необходимо учитывать не только сам древостой, как особую совокупность деревьев, но и другие признаки, а именно 1) величину занимаемой насаждением площади) лесорастительные условия, обусловливающие рост и развитие данного насаждения и выражаемые классами бонитетов, типами условий местопроизра- стания, типами леса 3) взаимосвязь между деревьями и средой произрастания данного насаждения и 4) закономерности в строении древостоя насаждений, облегчающие задачи таксации. Величина участков, выделяемых при таксации лесов, обусловливается интенсивностью ведения лесного хозяйства. По лесоустроительной инструкции установлена минимальная площадь выдела, покрытого лесом, в зависимости от разряда проводимого лесоустройства, обусловленного в свою очередь экономическими условиями (табл. 45). Таблица Зависимость площади выдела от разряда лесоустройства Площадь выдела, га Разряд лесоустройства покрытого лесом непокрытого лесом Iа 0,5 0,3 I 1 0,5 II 3 5 III 5 3,0 IV 20 Участок, выделенный внутри квартала и покрытый лесом, является первичной учетной единицей оценки товарности, запасов и прироста насаж- дения. В дальнейшем изложении при анализе понятия насаждения будем подразумевать лишь совокупность деревьев, представленных древостоем приданных лесорастительных условиях местопроизрастания. Древостой насаждения является довольно сложным объектом для так- сации, поэтому приходится расчленять его на более однородные части – ярусы, а последние – на элементы леса. Понятие элемент леса предложено профессором Н. В. Третьяковым Элементами леса могут быть 1) простые одновозрастные, однородные насаждения 2) отдельный ярус сложного насаждения 3) часть яруса, представленная отдельными породами. В последнем случае, по определению Н. В. Третьякова, ярус представляет органическое сочетание элементов леса, т. е. органическую составную часть насаждения. Все формы леса представляют собой органическое сочетание элементов леса. Рис. 49. Схема строения простого насаждения, представляющего собой отдельный элемент леса Самым наглядным примером отдельного элемента леса является чистое одновозрастное однородное насаждение, занимающее площадь с однородными условиями местопроизрастания. В этом случае понятие насаждение оказывается аналогичным новому таксационному понятию элемент леса (рис. В смешанных одноярусных насаждениях элементов леса будет столько же, сколько древесных пород входит в его состав. Допустим, что такси руемое смешанное насаждение имеет состав СЕ, причем обе эти породы находятся водном ярусе. Согласно приведенной формуле состава каждая из древесных пород, входящих в это насаждение, представлена одним возрастным поколением. Соответственно этому в данном насаждении различают два элемента леса сосну и ель (рис. 50). В этом случае понятие элемент леса совпадает с понятием древесная порода». В сложных насаждениях, где каждый ярус состоит из одной древесной породы, число элементов леса равняется числу ярусов. Так, в зоне смешанных лесов очень распространен тип насаждений, в которых верхний ярус состоит из березы, а нижний из ели (рис. 33). Применительно к учению профессора Третьякова об элементах леса такое насаждение следует считать состоящим из двух элементов верхнего, березового, и нижнего, елового, яруса. В данном случае понятие элемент леса оказывается тождественным понятию ярус насаждения». Рис. 50. Схема строения сосново-елового насаждения, состоящего из двух элементов леса Рис. 51. Схема строения березово-елового насаждения, состоящего из двух элементов леса Теневыносливые древесные породы (ель, пихта и др) довольно часто образуют разновозрастные насаждения. В лесах Севера России нередко можно встретить ельники, состоящие из двух или трех поколений, например верхний ярус из ели 180 и 110 лет, нижний – из ели 60 лет (рис. 52). Такое насаждение следует считать состоящим из трех элементов леса первый элемент еловый древостой 180 лет, второй – еловый древостой 110 лет, третий второй ярус из ели летнего возраста, В рассмотренном случае понятие «элемент леса совпадает с понятием возрастное поколение леса». Таким образом, для элемента леса можно дать следующее обобщающее определение элементом леса называется чистое однородное одновозрастное насаждение или часть смешанного, сложного или разновозрастного насаждения, состоящая из деревьев одной породы, расположенных водном ярусе, по возрасту относящихся к одному поколению и имеющих однородные условия развития и местопроизрастания. Рис. 52. Схема строения разновозрастного елового насаждения, состоящего из трех возрастных поколений, или элементов, леса Расчленение покрытой лесом площади на отдельные участки насаждения проводится по различиям их таксационных показателей, обусловливающих таксационную характеристику насаждения, которая отражает особенности строения леса, его хозяйственное и промышленное значение. К таксационным показателям насаждения относятся 1) древесная порода) происхождение (семенное, порослевое 3) форма – простое насаждение, одноярусное и сложное, многоярусное 4) состав древостоя яруса – чистый и смешанный 5) возраст древостоя элемента леса и преобладающий возраст яруса 6) средняя высота яруса и отдельных составных его частей) средний диаметр древостоя по элементам леса 8) класс бонитета, характеризующий добротность лесорастительных условий 9) тип леса 10) тип условий местопроизрастания; 11) сумма площадей сечений деревьев насаждения, общая по ярусами породам 12) полнота яруса и общая полнота 13) запас древостоя элемента леса, яруса ив целом всего насаждения (м 3 /га); 14) класс товарности древостоя элемента леса [3, Древесная порода с присущими ей биологическими особенностями является исходным признаком для лесоводственной, лесотаксационной и хозяйственной характеристик насаждений По происхождению различают естественные и искусственные насаждения (культуры) семенного и порослевого (вегетативного) происхождения. Хвойные насаждения, как правило, семенного происхождения, лиственные могут быть семенного и порослевого. Насаждения искусственного происхождения характеризуются определенным размещением на площади и одним возрастом. Динамика роста семенных и порослевых насаждений, особенно в начальный период роста, резко различна, прирост в высоту отдельных порослевых насаждений впервые годы достигает свыше 1 м, тогда как для хвойных он значительно ниже. Технические свойства древесины семенных насаждений выше порослевых. Фаутность порослевых насаждений, вызванная грибными заболеваниями, выше, чему семенных насаждений. Запас приспевающих и спелых порослевых насаждений меньше, чем семенных, в молодых насаждениях на- оборот. По форме насаждения разделяют на простые и сложные. В первом случае деревья образуют один полог, или яруса во втором – два или несколько. При таксации необходимо выделять и тасировать каждый ярус. Основанием для выделения второго яруса является различие в средних высотах выделяемого яруса от высоты верхнего яруса не менее 20% при полноте основного яруса не менее 0,3 и второстепенного не менее 0,2. Подрост и подлесок за ярусы не принимают. Отдельные ярусы могут быть образованы разными древесными породами различных возрастных поколений леса. Типичным представителем двухъярусного насаждения является дубово- грабовое господствующий полог из дуба, второстепенный из граба. Выделение ярусов в составе насаждения объясняется необходимостью иметь более однородные по лесоводственно-биологическим и производственным признакам части насаждения. По составу различают насаждения чистые, представленные одной породой, и смешанные, состоящие из двух или нескольких пород. Древесная порода, представленная в смешанном древостое насаждения наибольшим запасом, называется преобладающей, или господствующей, в противоположность подчиненной, представленной наименьшей долей запаса. Доля участия отдельных пород в общем запасе древостоя насаждения выражается формулой, в которой начальными буквами указывается название породы, при этом участие каждой из них в общем запасе выражается в десятых долях единицы. Так, формула 6С3Е1Б означает, что в общем запасена долю сосны приходится, ели и березы. Если доля участия породы в составе яруса (смешанного древостоя) меньше ее отмечают знаком ед. (8С2БедОс). Состав каждого выделенного яруса описывается раздельно. Древесная порода, имеющая наибольшее хозяйственное значение, называется главной в отличие от второстепенной. Единицей измерения возраста насаждений служит год, итак называемый класс возраста продолжительность класса возраста установлена для хвойных и твердолиственных пород семенного происхождения 20 лет, для насаждений прочих пород – 10 лет. Для быстрорастущих пород (ива, осокорь, тополь и др) классы возраста могут быть приняты 5 лет. Имеются предложения установить летние классы для хвойных и твердолиственных пород. Классы возраста обозначают римскими цифрами. Возрастом насаждения в целом считается возраст преобладающей породы основного яруса. Если деревья в насаждении имеют разницу в возрасте, не превышающую продолжительность одного класса возраста, древостой считается одновозрастным; при большей разнице – разновозрастным. В отношении разновозрастных древостоев приходится устанавливать средний возраст пропорционально участию в запасе отдельных групп деревьев, входящих в состав данного древостоя и имеющих разную возрастную структуру. Средний возраст древостоя вычисляется по формуле M M A M A M A А n n + + + = 2 2 1 1 ср , где: A 1 , A 2 , A 3 , …, A n – возрасты отдельных групп древостоя M 1 , M 2 , M 3 , …, запасы по ступеням толщины, м M – общий запас древостоя, мВ формуле вместо запасов можно взять суммы площадей сечений деревьев отдельных групп, те, в этом случае знаменателем формулы будет ΣG. Возраст дерева определятся по числу годичных слоев у шейки корня срубленных моделей. В молодых хвойных древостоях (до лет) возраст можно определить по числу ежегодно образуемых мутовок. В приспевающих и спелых древостоях придержками возраста могут быть соотношения диаметра и высоты приданном классе бонитета. Характеристика среды произрастания насаждения. Классы бонитета и типы леса Древесные породы, произрастая в различных лесорасти- |