Атрощенко_Лесная таксация_doc. Курс лекций Раздел Введение. Таксационные изменения, приборы и инструменты 1 Предмет, задачи и объекты лесной таксации
 Скачать 3.69 Mb.
|
|
Раздел 4. Выборочные, глазомерный и глазомерно-измерительный методы таксации насаждений Выборочные методы таксации леса. Теория Биттерлиха Выборочные методы таксации леса широко используются при выборочной лесоинвентаризации, оценке лесосырьевых ресурсов, применении ма- тематико-статистических методов в лесоустройстве и лесной таксации. Выборочные методы таксации леса позволяют планировать эксперимент с заданной точностью и стоимостью [21, Планирование выборочных наблюдений и измерений. При выборочной таксации леса применяют различные типы и схемы выборок от простого случайного отбора до систематической и стратифицированной выборки, 28, Если необходимо получить данные по таксационным выделам или лесным массивам, можно применить стратифицированную систематическую выборку с измерительной таксацией древостоев на реласкопических круговых площадках (РКП) или круговых площадках постоянного радиуса (КППР). Стратифицированная систематическая выборка предусматривает выделение страт (однородных насаждений, отбор необходимого числа страт, систематическую выборку в стратах. Стратификация лесов лесхоза или лесничества выполняется по породам, классам бонитета, полнотам, классам возраста, по другим (лесоводственные, экологические, экономические) показа- телям. Планирование эксперимента включает) определение цели эксперимента (опытных работ) определение типа и схем выборки) организацию стратифицированной совокупности объектов (древо- стоев); 4) определение объема выборки объектов 20 м 20 м 20 м 5) случайный отбор объектов (древостоев) из стратифицированной совокупности) определение объема выборки (числа круговых площадок) в древостое) закладку круговых площадок по схеме систематической выборки) измерительную таксацию деревьев на круговых площадках (рела- скопических или постоянного радиуса). Целью исследования, например, является изучение строения, роста и производительности средневозрастных сосновых древостоев 1–2 классов бонитета в сосняках черничных. Планируется применить стратифицированную систематическую выборку. На плане лесонасаждений лесничества или электронной форме плана (на дисплее компьютера) в ГИС Лесные ресурсы выделяют границы сосновых насаждений I–II классов бонитета в типе леса сосняк черничный ввоз- расте 41 –60 лет (средневозрастные). ГИС Лесные ресурсы позволяет се- лектировать и получить отдельную тематическую карту таких насаждений. Из данной стратифицированной совокупности сосновых насаждений необходимо сделать выборку отдельных древостоев для проведения выборочной таксации. При выполнении выборочной таксации леса рекомендуется закладывать минимум 5 круговых пробных площадок на 1 га. Из общей стратифицированной совокупности (например, 57 сосняков черничных I–II классов бонитета, III класса возраста) отбирают 10 древостоев по схеме простой случайной выборки без возвращения. Все 57 сосновых насаждений нумеруют от 0 до 57 номера, используя таблицу случайных чисел, выписывают 9 случайных чисел, по которым выбирают 9 древостоев или таксационных выделов. В каждом древостое закладывают круговые площадки по схеме систематической выборки. Число круговых площадок определяется по формуле n = 7(s) 1/2 , где s – площадь таксационного выдела, га. Таким образом, нага в таксационном выделе (древостое) необходимо заложить 7 круговых площадок, а в выделе площадью 4 га – 14 КПП. С лесоустроительного планшета или его электронной формы в ГИС «Лесные ресурсы получают выкопировки границ таксационных выделов с привязкой к квартальной сети. Измеряют длину диагонали выдела, делят на число КПП (плюс одна) и определяют расстояние, через которое следует закладывать КПП (рис. Рис. 75. Систематическая выборка круговых площадок в выделе Систематическая выборка предполагает закладку круговых площадок (КПП) в древостое через равные интервалы в метрах. Первую КПП закладываем по диагонали на расстоянии интервала от границы выделам (рис Направление диагонали в лесу устанавливаем с помощью буссоли и компаса. В центре каждой КПП забивается кол толщиной 6–8 см, высотой 0,7 м, при реласкопической таксации необходимо точно знать центр КПП. На кольях пишут порядковый номер площадки. В центре КПП закладываются реласкопические круговые площадки постоянного радиуса, постоянной величины, прямоугольные площадки, вертикальные реласкопические площадки и другие. Таксация древостоев на реласкопических круговых площадках. Реласкопические пробные площадки с перечетом деревьев отводятся полно- томером Биттерлиха [3, 34]. В низкополнотных древостоях (полнота принимают фактор полнотомера 2, а в древостоях с полнотой 0,7–1,0 – пол- нотомер с фактором 1. При факторе полнотомера 1 одно учтенное дерево на реласкопической круговой площадке обозначает G =1 м 2 /га (один метр суммы площадей сечения древостоя нага, при факторе 2 одно учтенное дерево дает G = 2 м 2 /га. Полнотомер Биттерлиха представляет собой деревянную линейку длиной 1 ми металлическую прицельную рамку шириной 2 см. Это соотношением см = 50 используется в полнотомерах Биттерлиха при измерении суммы площадей сечения древостоя нага, те. полнотомер можно создать в виде плотной веревочки длиной 0,5 ми металлического шаблона (пластинки) с прицельной рамкой 1 см. При реласкопической таксации исполнитель работ становится в центре площадки (К, и полнотомером отводит реласкопическую КПП (рис. Линейку полнотомера держат в горизонтальном положении. Конец линейки прикладывают к глазу и визируют прицельную рамку на высоту 1,3 м у деревьев. Исполнитель наводит полнотомер на каждое дерево, поворачиваясь в центре площадки на 360°. Если диаметр дерева на высоте 1,3 м больше ширины прицельной рамки (толщина дерева закрывает вырез, то дерево входит вкруговую площадку (случай А. Если диаметр дерева точно совпадает с краями прицельной рамки (случай Вили дерево закрыто для визирования другим деревом, кустом или подростом (случай Сто такие деревья следует проверить. Дерево не учитывается, если его диаметр меньше прицела полно- томера (случай Мерной лентой (рулеткой) измеряют расстояние дом от центра КПП до дерева, мерной вилкой измеряют до 0,1 см диаметр дерева на высоте груди (1,3 м. Если расстояние до дерева равно или меньше половины диаметра дерева, то такое дерево входит в реласкопическую КПП. Если расстояние больше половины диаметра, то дерево не входит в границы КПП, например, расстояние до дерева 11,3 м, диаметр дерева d = 22,8 см (половина диаметра см Рис. 76. Схема измерения суммы площадей сечения полнотомером Биттерлиха На пробной площади выполняется сплошной перечет деревьев, т. е. измерения мерной вилкой диаметров деревьев на высоте 1,3 м. Предварительно проверяется исправность мерной вилки. Расстояние между неподвижной и подвижной ножками мерной вилки должно быть равным. В противном случае выполняется регулировка подвижной ножки винтом. Для измерения диаметров деревьев на высоте 1,3 м следует отметить высоту груди у исполнителя или пользоваться мерным шестиком 1,3 м. При наклонах или двух стволах деревьев пользуются правилами верхнего уровня (рис. Измерения диаметров производят водном направлении (СЮ или 3В), мерную вилку следует держать строго перпендикулярно к стволу дерева. Все деревья, входящие в реласкопическую КПП, отмечаются мелом (вторым исполнителем, измеряются их диаметр и высоты. Данные измерений заносятся в перечетную ведомость (табл. Сплошной перечет в пределах реласкопической КПП выполняется по породам, ярусам (если они выделены) и возрастным поколениям с разделением деревьев на деловые и дровяные (полуделовые разносятся поровну к деловыми дровяным. Величина ступени толщины определяется в зависимости от среднего диаметра древостоя, оцениваемого глазомерно. В древостое (необязательно на КПП) измеряются потри высоты деревьев по ступеням толщины. Деревья для измерения высот выбирают средние по диаметру (ступень толщины, высоте и форме ствола. На основе измеренных высот вычисляются средние высоты по ступеням толщины (табл. По материалам таксации древостоя на реласкопических КПП составляется перечетная ведомость (табл. Таблица Ведомость таксации древостоя на реласкопических КПП с перечетом деревьев Лесхоз Лесничество кв. выдел КПП 1 КПП Ступень сосна ель Сосна ……… Средние высоты, м А В C D K толщины деловые м 2 дро- вя- ные, м 2 дело выем 2дро- вя- ные, м 2 дело выем 2дро- вя- ные, м 2 со- сна ель 8,1 8,0 12 1 – – 1 11,9 12, 1 16 1 – 1 – 20 1 1 1 – 24 1 – 1 1 ….. 44 Итого Таблица 57 Перечeтная ведомость Лесничество кв. выдел Сосна Ель Сумма площадей сечениям 2Число деревьев (n i ), шт. G, м 2 n i , шт. Ступень толщины дело- вые, м 2 дровя- ные, м 2 ито- го деловые м 2 дровя- ные, м 2 ито- го Сред- няя высотам 8 – 8 Итого По породам для каждой ступени толщины вычисляется среднее значение суммы площадей сечения (м 2 /га) из всех измеренных полнотомером сумм площадей сечения на РКПП. Число деревьев по ступеням толщины вычисляется по формуле i i i g G n / = , где n – число деревьев ступени толщины G i – сумма площадей сечения ступени толщины g i – площадь сечения одного ствола ступени толщины Расчеты выполняются отдельно для деловых и дровяных деревьев. Таксационные показатели древостоя по элементам леса определяются по алгоритму обработки данных сплошной перечислительной таксации на пробной площади. Сумма площадей сечения древостоя нага вычисляется как среднеарифметическое значение G = ∑G/n, где ∑G – сумма значений всех измеренных полнотомером сумм площадей сечения на РКПП; п – число КПП. Средний возраст древостоя А ср = ∑А/п, где А – сумма возрастов, измеренных средних учетных деревьев п – число учетных деревьев. Класс бонитета определяется по общебонитировочной шкале М. М. Орлова, класс товарности – по проценту деловой древесины. Метод выборочной таксации древостоев на реласкопической КПП можно применить в древостоях без подроста или с редким подростом. В насаждениях с густым (средним по густоте) подростом трудно использовать полнотомер Биттерлиха, поэтому применяется метод таксации древостоев на КПП постоянного радиуса или постоянной величины. Таксация древостоев на круговых площадках постоянного радиуса. При таксации древостоев на КПП постоянного радиуса обычно применяют стратифицированную систематическую выборку. В центре КПП закладывают круговые площадки постоянного радиуса. Радиус КПП устанавливают в зависимости от возраста насаждений в молод- няках R = 2 м, в средневозрастных – R = 5 м, в приспевающих, спелых и пе- рестойных насаждениях R = 10 мВ низкополнотных насаждениях радиус КПП может быть увеличен. Рис. 77. Схемы измерений диаметров деревьев. Высота и направление визирования и измерения таксационного диаметра а сосна, гигротопы 1–2; б – тоже, гигротоп 3; в – тоже, гигротопы 4–5; гель д – деревья на склоне е – стволы с изгибом низшей части ж – сросшиеся стволы з – ствол с наплывом и – ствол с каррой (каррами). Границы КПП отводятся мерной стальной рулеткой и прочным шнуром, отмечаются мелом, краской, цветной лентой. В границах КПП ведется сплошной перечет деревьев по породам, ярусами ступеням толщины (табл При перечете деревья подразделяют на деловые и дровяные. Данные пересчета деревьев на всех круговых площадках в выделе суммируются и пересчитываются на один га или площадь таксируемого выдела. Переводной коэффициент используется для пересчета данных. Переводной коэффициент равен: ∑ = 10000 i S K где S j – площадь й КПП. Таблица Ведомость пересчета деревьев на круговых площадках постоянного радиуса Лесхоз Лесничество кв выдел КПП 1 КПП сосна ель Сосна … Средние высоты, м Сту- пень толщины деловые м 2 дро вя- ные, м 2 ит ого деловые м 2 дро вя- ные, м 2 ит ого деловые м 2 дро вя- ные, м 2 ит ого сосна ель 8,1 8,0 12 1 – – 1 11, 9 12, 1 16 1 – 1 – 20 1 1 1 – 24 1 – 1 1 ….. 44 Итого При радиусе КПП, равном R = 10 м, площадь одной КПП будет равна м. Если в таксационном выделе заложено 7 КПП, то переводной коэффициент (K) равен общей площади 7 КПП, выраженной в гектарах K = (7 × 314)/10 000 = 0,22 га. Число деревьев по ступеням толщины) вычисляется делением общего числа деревьев на переводной коэффициент где n i – число деревьев в й ступени толщины нага сумма числа деревьев в й ступени толщины для всех х круговых площадок. После пересчета числа деревьев нага, измерения высот и возраста деревьев получают обычную ведомость сплошного перечета деревьев на пробной выделя. Таксационные показатели древостоя определяются общепринятыми способами Глазомерный метод таксации насаждений При глазомерном методе таксации все таксационные показатели насаждения выдела определяются глазомерно на основе навыков, приобретенных на коллективной и индивидуальной тренировках, и личного производственного опыта таксатора, с использованием элементов измерительной такса- ции в целях корректировки отдельных показателей. Таксационная характеристика выдела составляется на основе его натурного осмотра в целом или по частям. Для обеспечения нормативной точности глазомерной таксации насаждений в пунктах таксации должны производиться 1–2 замера сумм площадей сечений и измерения высот и диаметров средних деревьев. Устанавливается следующее минимальное количествоописаний (пунктов таксации) выделав зависимости от его величины по разрядам лесоустройства (табл. Таблица Площадь таксационных выделов и число пунктов таксации леса Площадь выделав га по разрядам лесоустройства количество описаний участков ІІІІІІ1до до дои более и более и более Каждое новое таксационное описание выдела производится при устойчивом изменении одного или нескольких таксационных показателей по сравнению с предыдущим пунктом таксации не менее чем на одну градацию, установленную для определения показателя. При отсутствии существенных изменений повторные описания крупных выделов по таксационному ходу производятся не реже, чем через 500 м при III разряде и через 250 м – при ІІ-м разряде лесоустройства или путем захода в межвизирное пространство. Общая таксационная характеристика выдела поданным двух и более пунктов таксации составляется в лесу сразу после завершения его полного осмотра и таксации в натуре, с учетом величины частей выдела, характеризуемых каждым описанием. Вопрос о разделении предварительно оконтуренного на аэрофотоснимке выделана два или более или объединении смежных выделов с близкими характеристиками решается также в лесу Глазомерно-измерительный метод таксации насаждений Глазомерно-измерительная таксация древостоев. Метод глазомер- но-измерительной таксации древостоев сочетает элементы глазомерной и измерительной таксации, позволяет определить таксационные показатели дре- востоев без сплошного перечета деревьев [13, В древостое выбираются пять средних по диаметру, высоте и форме ствола деревьев преобладающей или главной породы. У этих пяти деревьев измеряются диаметры на высоте груди с точностью 0,1 см, высоты дом и возраст до 1 года (возраст может оцениваться глазомерно). Средний диаметр, высота и возраст древостоя (эелементы леса) вычисляются как среднеарифметические значения ; 5 5 ср ∑ = d D ; 5 5 ср ∑ = h H 5 5 ср ∑ = a A Запас древостоя по породам вычисляется по формуле = где М – запас древостоя, м G – сумма площадей сечения древостоя, м HF – видовая высота древостоя. Сумма площадей сечения древостоя измеряется полнотомером Бит- терлиха на реласкопических круговых площадках, заложенных по схеме систематической выборки. Видовая высота древостоя вычисляется по регрессионным моделям связи в зависимости от высоты, диаметра и класса бонитета. Класс бонитета древостоя определяется по общебонитировочной шкале профессора ММ. Орлова, тип леса по шкале типов леса И. Д. Юркевича. Класс товарности древостоя определяется по проценту выхода деловой древесины, который вычисляется по сумме площадей сечения деловых деревьев, учтенных на реласкопических круговых площадках. При измерениях на реласкопических круговых площадках полнотомером Биттер- лиха отдельно учитываются по породам общая сумма площадей сечения древостоя и сумма площадей сечения деловых древостоев. На основе этих измерений вычисляют процент суммы площадей деловых деревьев, который принимается как процент деловой древесины. Подобным образом вычисляется состав древостоя сосны 20,5 м 2 /га (березы 6,0 м 2 /га (ели 10,0 м 2 /га (28%); общая 36,5 м 2 /га (Состав древостоя равен 6С3Е1Б. Глазомерно-измерительный метод таксации основан на сочетании натурной глазомерной таксации леса с выборочной измерительной и перечислительной таксацией, данные которой являются основой для таксационной характеристики выдела. При этом в обязательном порядке в выделе, такси- руемом закладкой реласкопических площадок или путем перечета деревьев на круговых площадках, определяется сумма площадей сечений нага. Круговые перечетные площадки закладывают только в насаждениях, где из-за подроста или подлеска вести учет деревьев полнотомером затруднено. Количество закладываемых в таксационном выделе рела-скопических площадок или круговых перечетных площадок зависит от требуемой точности таксации, величины выдела, полноты насаждения и определяется по табл. Таблица Количество закладываемых реласкопических и перечетных площадок постоянного радиуса при глазомерно-измерительном методе таксации Количество закладываемых при таксации реласкопических и перечетных площадок постоянного радиуса (шт.) при точности определения запаса при точности определения запаса Площадь выдела, га 0,30,5 0,6–0,8 0,9–1,0 0,3–0,5 0,6–0,8 0,9–1,0 1 6 4 2 4 2 2 2 7 5 3 4 3 2 3 8 6 4 5 4 3 4 9 7 5 5 4 3 5 10 8 6 6 5 4 6–7 12 9 7 7 5 4 8–10 14 10 8 8 6 5 11–15 15 11 9 9 7 5 16–20 10 8 6 21–30 12 9 7 31–40 14 10 8 41–50 15 12 Систематическое равномерно–статистическое размещение реласкопи- ческих и перечетных площадок производится по заранее составленной схеме, нанесенной на абрис или аэрофотоснимок. Центры площадок закрепляются в натуре кольями с указанием номера площадки. Во избежание выхода круговых площадок за пределы таксируемого выдела, перенос их центров в натуру начинают от твердо опознанной на фотоабрисе точки с помощью компаса. Не допускается произвольный снос центра площадки от намеченной точки, независимо от точности соблюдения направления и определения расстояния до нее от исходного пункта или предыдущей площадки. На реласкопических площадках определение сумм площадей сечений производится угловым шаблоном-полнотомером, призмой или зеркальным реласкопом для каждого яруса отдельно. Учет деревьев полнотомером производится по составляющим породам с разделением деревьев каждой породы по технической годности на деловые, полуделовые и дровяные. Данные всех измерений на реласкопических площадках записываются в карточку такса- ции. Заполнение всех разделов карточки производится при таксации в лесу. Запас насаждения или яруса нага определяется как сумма запасов составляющих пород, которые вычисляются по формуле = G · H · где М – запас древесины нага, м G – среднее арифметическое значение суммы площадей сечений нага, м поданным измерений на круговых площадках H · F – видовая высота древостоя, м. Перед закладкой круговых перечетных площадок постоянного радиуса определяется их радиус, величина которого зависит от полноты и среднего диаметра древостоя. В среднем на одной площадке должно быть не менее 15 деревьев. Придержкой для выбора радиуса круговых перечетных площадок могут служить данные таблицы Таблица Рекомендуемые радиусы круговых перечетных площадок в зависимости от среднего диаметра и полноты насаждений (м) Средний диаметр насаждений Полнота дои выше 11,3 11,3 13,8 17,8 17,8 0,5–0,6 9,8 11,3 11,3 13,8 13,8 0,7–0,8 9,8 9,8 11,3 11,3 11,3 0,9–1,0 9,8 9,8 9,8 11,3 Радиус (ми площадь (м) круговых площадок Радиус 11,3 13,8 Площадь 400 600 Перечет деревьев на площадках ведется по элементам леса с подразделением деревьев по технической годности на деловые, и дровяные. Данные перечетов деревьев на круговых площадках, заложенных в выделе, суммируют и производят их обработку общепринятым для пробных площадей методом Выборочные методы лесоинвентаризации |