Атрощенко_Лесная таксация_doc. Курс лекций Раздел Введение. Таксационные изменения, приборы и инструменты 1 Предмет, задачи и объекты лесной таксации
 Скачать 3.69 Mb.
|
|
Определение процента текущего прироста по ГМ. Турскому. Формула по коэффициенту пропорциональности k проф. ГМ. Турского следующая В табл. 70 приведены данные для нахождения ТАБЛИЦА Определение текущего прироста (по ГМ. Турскому) Прирост отсутствует слабый умеренный Хороший очень хороший 3 k + 2 = 3,3 p v = (k+2)p d p v = 2,4 p d p v = 2,7 p d p v = 3 p d p v = 3,3 Если D = 28,4; залет см d = 28,4 – 3,4 = 25 см, тогда 4 , 53 0 , 204 25 4 , 28 4 , 3 10 200 Определение процента текущего прироста по диаметру и числу годичных слоев в единице измерения диаметра (способ Шнейдера). Для деревьев, прекративших свой рост в высоту, как уже было указано, d g v p p p 2 = = Выражая Δ d через радиус r, будем иметь 100 где Δ r – годичный прирост по радиусу. Прирост по радиусу за один год, или ширину годичного слоя, обычно обозначают через Следовательно, последнее равенство можно переписать так За исследуемый период времени (5–10 лет)Величина i получается средняя. Полученная формула Шнейдера характеризует процент прироста по площади сечения, однако при использовании ее для деревьев с наличием прироста по высоте она будет давать преуменьшенные результаты Чтобы избежать этих погрешностей, в формуле коэффициенту при придается значение переменной величины K в зависимости от энергии прироста в высоту): D Ki p v = Дифференцированное значение k можно получить, используя в формуле приведенные в табл. 82 значения k. p v = (k + 2) При отсутствии прироста по высоте k = 0 в формуле в этом случае коэффициент. Следовательно, на одну единицу k приходится ед. Умножая 200 назначение (табл. 82), получим следующие величины для формулы Таблица Энергия роста по Н Прирост Значение отсутствует слабый умеренный хороший очень хороший Если D б/к = 28,4; i = 0,18; рост хороший, то 4 , 28 18 , 0 Таким образом, формула с использованием приведенных значений может применяться для определения процента текущего прироста при различной энергии роста дерева по высоте. Определение процента текущего прироста растущих деревьев по относительному диаметру (способ Пресслера). Как уже отмечалось, при отсутствии прироста в высоту о приросте по объему судят на основе прироста по площади сечения или по диаметру, так как = p g = Процент прироста по площади сечения можно выразить посредством формулы Пресслера, те Площади сечения относятся как квадраты соответствующих диаметров Подставляя полученные значения в формулу Пресслера, имеем 2 2 2 При включении в эту формулу абсолютной величины прироста по диаметру Δ d за определенный период времени (например, за 5 или 10 лет), что вызывается производственными соображениями, вводится новое понятие относительный диаметр r, который представляет собой отношение диаметра в данный момент D к его приросту Δ d залет, т. е. d D r ∆ = , откуда r D d ∆ = Выражая диаметр дерева n лет назад через диаметр в данный момент и величину r, имеем ( ) 1 − ∆ = ∆ − ∆ = ∆ − = r r D d d d d d . Подставив полученные значения D и d, выраженные посредством относительного диаметра, в формулу Пресслера, получаем формулу для определения процента прироста по объему через относительный диаметр 2 2 2 1 Эту формулу можно использовать для определения процента прироста как срубленных, таки растущих деревьев стем лишь различием, что в первом случае величина r устанавливается на половине высоты дерева, которое оно имело n лет назад у растущих же деревьев относительный диаметр устанавливается на высоте 1,3 м. Рассмотренный способ разработан при отсутствии прироста дерева в высоту, поэтому понятно, что эта формула будет давать преуменьшенную величину прироста для деревьев с приростом по высоте. Чтобы придать формуле универсальное значение, увеличивают показатель степени при r, который получает таким образом значение переменной величины хи, как показали опытные исследования, изменяется в пределах от 2 до 3 В этом случае формула приобретает общий вид Для удобства пользования приведенной формулой Пресслером были составлены таблицы значений р для разных ха именно 2, 2 1 / 3 , 2 2 / 3 , 3 и 3 те. для значений k = 0, 1 / 3 , 3 / 2 ; 1 и 1 В натуре показатель степени х подбирают в зависимости от двух факторов а) протяженности кроны (от вершины к основанию дерева б) энергии роста в высоту, устанавливаемой глазомерно при помощи данных табл. ТАБЛИЦА Величины показателей степени х в формуле Пресслера Протяженность Слабый рост Умеренный рост Хороший рост кроны (от вершины к основа- нию) х группа х Группа х группа Ниже 1 / 2 H… 2 1 / 3 II 2 Между 1 / 2 II 1 / 2 2 5 / 6 III 1 / 2 Меньше 2 / 3 III 3 IV 3 К I группе, не включенной в таблицу, относятся деревья, прекратившие рост (х = 2). Группа означает, что надо взять величину, среднюю между II и III группами. В лесотаксационных справочниках приведены две вспомогательные таблицы для определения процента прироста деревьев по относительному диаметру, составленные на основании этой формулы, причем вместо показателей степени х приводятся группы, как это показано в табл. Одна таблица дана для определения у растущих деревьев (группы II, III, IV и V), а другая (для одной группы) – у срубленных для показателях Краткая выдержка из таблицы для определения p v на растущих деревьях приводится в табл. ТАБЛИЦА Таблица Пресслера для определения р v у растущих деревьев (выдержка – годичный процент прироста минувшего периода будущего периода Относительный диаметр, r II III IV V II III IV V 8,0 31 35 40 44 27 31 35 39 8,1 31 35 39 44 27 31 35 39 8,2 30 34 39 43 27 30 34 38 8,3 30 34 38 43 26 30 34 38 8,4 29 34 38 42 26 30 33 Если диаметр на высоте груди 28,4 см Δ d = 3,4 см (за десятилетний период r = 28,4 : 3,4 = 8,3; кроны между и рост хороший группа IV 1 / 2 , то 2 3 , 4 Для будущего периода 2 8 , 3 Связь показателей степени х с коэффициентами (k + 2) в формуле Г. М. Турского ( ) d v p k p 2 + = При одной и той же теоретической основе взаимосвязи процента прироста по объему с величинами и р, с одной стороны, и показателями степени х, с другой, представляется возможным представить в следующем виде (табл. Таблица Показатели приростах 2 1 / 3 2 1 / 2 2 2 / 3 2 5 / 6 3 3 1 / 6 3 1 / 3 k 0 1 / 3 ½ 2 / 3 5 / 6 1 1 1 / 6 1 1 / 3 k + 2 2 1 / 3 2 1 / 2 2 2 / 3 2 5 / 6 3 3 1 / 6 3 1 / 3 K 400 450 500 550 575 600 625 те 200х Располагая приведенным рядом показателей, можно вычислить более дифференцированные значения коэффициента K для формулы с учетом, что на единицу k приходится 200 единиц коэффициента K, которые связаны с протяженностью кроны и энергией роста. Умножая 200 на (k + 2), получаем значения K, соответственно изменяющимся показателям степени х. Результаты таких вычислений с некоторым округлением приводятся в табл. ТАБЛИЦА ЗНАЧЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА K ПО ФОРМУЛЕ ШНЕЙДЕРА Значение коэффициента K в формуле p v = Ki : если рост в высоту Протяжение кроны прекратился слабый умеренный хороший очень хороший выдающийся Ниже 470 530 600 670 Между : 1 / 2 H 400 500 570 630 700 Меньше 530 600 670 730 Для устранения погрешностей от субъективной оценки энергии прироста в высоту МЛ. Дворецкий предложил следующие придержки, полученные им при опытной проверке точности способов Шнейдера и Пресслера для стволов сосны, дуба, липы, осокоря, всего 401 ствол (табл. Формула p v = (k + получила дальнейшую разработку со стороны специалистов в отношении множителя (k + ТАБЛИЦА 76 Придержки для оценки энергии роста по высоте Прирост дерева по высоте за 10 лет, м, при энергии роста Порода слабой умеренной Хорошей очень хорошей Светолюбивая I–III бонитета залет за 1 год до до 0,1 1,1–2,9 0,11–0,29 3–4 0,3–0,4 4–5 Теневыносливая всех боните- тов и светолюбивая IV–V бонитета залет за 1 год до до 0,05 0,5–1,9 0,05–0,19 2–3 МЛ. Дворецкий придал этому равенству следующий вид ( ) d v p C p 7 , 0 Приведенный множитель при р, заменяет коэффициент k в рассмотренных выше формулах. В формуле Дворецкого коэффициент С означает отношение прироста по диаметру на бывшей n лет назад высоты дерева к приросту зато же число лет по диаметру на высоте груди. Следовательно по существу сводится к сопоставлению средней ширины годичного слоя на указанных высотах. Исследованием МЛ. Дворецкого установлено, что формулы Прессле- ра и Шнейдера могут давать тем большие отклонения от истинной величины, чем значительнее расхождения ширины годичного слоя на упомянутых высотах. Значение Св свою очередь, находится в зависимости от протяженности кроны и энергии прироста по высоте. У деревьев с высоко поднятой кроной и наименьшим ее протяжением (p кр ) наблюдаются более широкие слои в верхней части ствола, чем на высоте груди. В этом случае значение Сможет составить 1,65, а выражение Сбудет равно 2 · 1,65 + 0,7 = 4, следовательно, p v = Наоборот, у деревьев с низко опущенной кроной ширина годичного слоя на высоте 1,3 м больше аналогичной величины в верхней части ствола. При значении С = 0,65 формула МЛ. Дворецкого примет вид p v = 2p d . Имеются также промежуточные значения С между приведенными данными. Применение формулы МЛ. Дворецкого для срубленных стволов обеспечивает хорошие результаты при установлении текущего объемного прироста Проф. П. В. Воропанов придает формуле МЛ. Дворецкого вид xp d , где х – переменная величина, которая обусловлена формой и строением крона также классом роста и развития дерева по классификации, разработанной автором, на основе учета физиологической разнокачественности деревьев в одновозрастном насаждении, обусловленной разными условиями внешней среды. Рис. 94. Вспомогательная таблица для определения категории деревапо форме кроны по соотношению абсолютного среднего Lh ср , и текущего тек приростов по высоте 1, 2, 3, 4, 5, й категорий деревьев формы кроны, соответствующие категории дерева 1 – плоская 2 – шаровидная 3 – кубический параболоид 4 – параболоид го порядка 5 – конусовидная 6 – стреловидная. Зависимости тек от Sh ср для категорий деревьев 1, 2, 3, 4, 5, й соответственно составляют, 1,0, 1 1 / 4 , 1 Он разработал вспомогательную таблицу для значениях в зависимости от категорий деревьев по форме кроны (рис. 97), класса роста и развития деревьев (рис. 98), которая рекомендуется для использования при выборе величины х Рис. 95. Вспомогательная таблица для определения класса роста и развития дерева (из верхнего полога) по П. В. Воропанову На рис. 98 приводятся три класса роста и развития баи, формирующие верхний полог насаждений, при этом деревья медленного, низкого развития (II класс) имеют наибольший показатель х. При заостренной конусовидной форме кроны, что одновременно определяется также наибольшим соотношением текущего прироста по высоте Δ h и среднего прироста по H(Z h ), текущий прирост по высоте Δ h составляет 1 / 4 Z h , прирост по диаметру вверху ствола больше, чем по диаметру внизу. Наоборот, деревья среднего и высокого развития (классы а – б) имеют пониженное значение х.Значение х определяется поданным табл. ТАБЛИЦА Значениях) категории дерева Величина х категории дерева по форме кроны Класс роста и развития древо- стоев 1 2 3 4 5 б 2,3 2,7 3,0 3,3 а 2,50 2,85 3,15 3,50 3,85 II 2,3 2,7 3,0 3,3 3,7 Если категория дерева по форме кроны 5, класс роста и развития а, x = 3,5; d = 22,4; d 1 = 19,6; n = 10, то 6 , 19 4 , 22 6 , 19 4 , 22 10 200 = + − ⋅ = d p ; % 65 , 4 33 , 1 5 , 3 = × = v p В приведенных исследованиях величины на 70 деревьях разных породи при сопоставлении полученных результатов с показателями формулы М. Л. Дворецкого проф. П. В. Воропанов установил равноценность обоих способов – показатель существенности t < Способ П. В. Воропанова позволяет установить для растущих деревьев, а формула МЛ. Дворецкого – для срубленных. Точность определения текущего прироста на срубленных и растущих деревьях. Точность результатов, полученных при исследовании прироста, обусловливается 1) точностью определения объемов и с применением простых или секционных формул 2) точностью измерения площадей сечения на срезах, причем самый точный способ – применение планиметров, а при использовании величин диаметров их измеряют без коры по двум взаимно перпендикулярным направлениям в миллиметрах с получением средних значений 3) длиной секций и их числом. Лучшие результаты получают при использовании секционных формул, по простым формулам результаты весьма приближенные. ТАБЛИЦА Точность определения текущего прироста в зависимости от числа секций Ошибки, Колебание ошибок у отдельных стволов Число секций Длина секций, м систематические среднеквадратические от +до – 21–33 1 + 0,02 ±1,26 3,3 3,1 10–16 2 – 0,62 ±1,85 3,5 4,0 5–8 4 – 1,25 ±2,74 7,8 8,4 1 – – 1,10 ±9,40 19,8 МЛ. Дворецкий приводит следующую таблицу точности определения текущего прироста по объему в процентах в зависимости от числа секций и их длины (табл. 89). Данные получены на основании исследования 36 стволов сосны из древостоев а бонитета, обмеренных по полуметровым секциям. Приведенные данные также подтверждают возможность и целесообразность разбивки ствола на 10 равных секций. Поданным МЛ. Дворецкого, для определения процента прироста отдельного ствола с погрешностью нужно разметить стволы не менее как на 20 секций при точности ±5% – на секций при точности ±10% – на 5–8 секций. Для совокупности n деревьев погрешность уменьшается пропорционально n Опытная проверка была повторена на 150 стволах сосны, срубленных в 10 древостоях а бонитетов в возрасте от 60 долети обмеренных по 1-метровым секциям (табл. ТАБЛИЦА Результаты опытной проверки определения текущего прироста в зависимости от числа секций Число секций Процент ошибок 5–8 4 3 2 Систематических Среднеквадратических –1,0 1,88 –0,9 2,74 +0,5 3,9 –0,1 5,0 +0,7 Колебания отдельных ошибок от +до –5,0 10,5 8,8 12,4 11,7 15,3 14,9 18,3 Если при числе секций 10–15 проценты ошибок для отдельных стволов не выходили за пределы ±5%, то при трех секциях предел их колебаний достиг практически допустимого предела ±15%. Значит, для определения абсолютной величины текущего объемного прироста замерять линейный прирост следует не менее чем в трех точках ствола. Общим недостатком способов Пресслера, Шнейдера и Тур-ского является субъективная оценка энергии роста деревьев в высоту, что обусловливает принятие того или иного коэффициента, влияющего на точность конечных результатов. Коэффициент варьирования процентов текущего прироста деревьев по объему изменяется в пределах 25–35% и более, поэтому для получения точности в пределах ±5% потребовалось 40 наблюдений, что практически затруднительно. Для практических целей приходится довольствоваться точностью ив данном случае ограничиться 10–15 измерениями Анализируя рассмотренные формулы определения текущего прироста растущих деревьев, необходимо отметить их методический недостаток установленный на высоте 1,3 м прирост по d 1,3 , а следовательно, и средняя ширина годичного слоя i на всем протяжении ствола остается неизменной и равной ширине на высоте 1,3 м. Неправильно и частное приравнение i на высоте ми По исследованиям кафедры лесной таксации БТИ, ширина годичного слоя i по 10 секциям стволов сосны и ели вдоль ствола выявила образный характер кривой, если откладывать на оси абсцисс относительные высоты, а на оси ординат величины i. M. Л. Дворецкий установил пять типичных форм кривой изменения ширины годичных слоев по длине ствола. Если на таком графике провести линию, параллельную оси абсцисс, от точки ординат, отвечающей величине предварительно вычисленной средней ширины i, до пересечения с кривой и опустить перпендикулярна ось абсцисс, то получим относительную высоту, отвечающую средней ширине годичного слоя i. Для сосны было получено 0,65H, для ели В. В. Загреев в своих исследованиях установил зависимость ширины годичного слоя с относительными высотами и возрастом, выразив эту зависимость формулой H от = 0,421 + 0,00246А. Им составлена вспомогательная таблица, поданным которой можно установить, на какой относительной высоте величина i является средней для всего ствола по возрастам от 30 до 120 лет. Для этих же возрастов В. В. Загреев установил связь между K i i = 3 , 1 ср : , откуда K i i 3 , 1 ср = и выразил связь K с возрастом уравнением A K 7 , 33 На основе этого уравнения получены следующие значения K по возрастам (табл. Таблица Коэффициенты K прироста Показатель Значение деревьев Возраст 30 40 50 60 70 80 90 100 110 Значение K 1,7 5 1,4 7 1,3 0 1,1 9 1,1 1 1,0 5 1,0 1 0,9 7 0,9 4 0,9 Таким образом, лишь в возрасте 80–100 лет средняя ширина годичного слоя дерева близко совпадает с i 1,3 . Для деревьев более молодых возрастов можно ожидать систематическую погрешность со знаком минус, если допускать равенство этих двух величин. Исследование ширины годичных слоев по длине ствола представляет довольно сложную и недостаточно изученную задачу в связи с многочисленностью факторов внутренней и внешней среды, оказывающих влияние на изменчивость этой величины. Установленные МЛ. Дворецким пять типичных форм ширины годичных слоев по длине ствола свидетельствуют о сложности данного вопроса. Исследования В. В. Загреева выявили определенные связи между i cp и и, кроме того, он вносит некоторое уточнение в определение p v на растущих деревьях. Рассмотренный вопрос нуждается в дальнейших исследованиях Таксация прироста лесных массивов Насаждение как совокупность деревьев не остается неизменным на протяжении всего периода их роста и развития. Изменяются во времени все таксационные признаки насаждения средние высота и диаметр, сумма площадей сечений, число стволов на единице площади, запас древостоя и другие таксационные признаки. Рис. 96. Схема продольного разреза древесного ствола по периодам роста При рассмотрении изменения во времени запаса древостоя мы сталкиваемся с наличием двух одновременно происходящих в природе процессов а) прирост древесины, откладываемый на всех растущих деревьях в составе насаждения и б) процесс отпада как по естественным причинам, таки в порядке изъятия части запаса в результате лесохозяйственных и других мероприятий. Таблица Ход роста древесного ствола Ход роста по высоте, м Ход роста по диа- метру, ед. изм. При- рост по объе- му, дм 3 Проценты текущего прироста П ер и о д ы возраста Вы со та П р и р ост по высоте Диаметр нам bПриbbроbbстbb подъем, м 3 Ср ед ни й Т ек у щ и й Ви до вы е числа Тек у щ и й прирост по видовому числу По диаметру По площади сечения iPiigiПо высоте По объему По видовому ч и с- л у P f Су мма процентов прироста 19, 1 0,4 7 20, 3 0, 34 0,31 40 7, 8 14 ,4 0,5 08 - 0,00 2 1, 8 3, 6 2, 8 5,9 - 0, 4 6,0 5 0 22, 6 0,3 5 22, 8 0, 25 0,48 89 9, 7 17 ,5 0,5 28 +0,0 02 1, 1 2, 3 1, 7 4,3 +0 ,4 4,4 6 0 25, 4 0,2 8 25, 6 0, 28 0,66 23 11 ,0 17 ,3 0,5 06 - 0,00 2 1, 1 2, 3 1, 2 3,0 - 0, 4 3,1 6 5 26, 3 0,1 8 26, 7 0, 22 0,72 90 11 ,2 13 ,3 0,4 95 - 0,00 2 0, 8 1, 6 0, 7 1,9 - 0, 4 В коре 0,79 42 0,4 Вышеизложенные причины усложняют методы определения абсолютного прироста насаждений по запасу. В дальнейшем изложении будем рассматривать текущий прирост насаждения как сумму объемных приростов, составляющих насаждение деревьев, и, следовательно, как величину положительную Отпад же – это объем древесины, изъятой из запаса насаждения как в процессе естественного отпада, таки по другим причинам. По аналогии с приростом деревьев определяется возраст насаждений действительный и хозяйственный. Действительный возраст насаждений искусственного происхождения определяется по возрасту отдельных деревьев без каких-либо затруднений. Насаждения же естественного, семенного происхождения, как правило, являются разновозрастными, и возраст их, как уже отмечалось, характеризуется классами возраста различной продолжительности. Принадлежность насаждения к классу возраста определяется средним возрастом взятых с этой целью моделей или подсчетом числа годичных слоев на свежесрубленных пнях. В исследованиях В. К. Захарова варьирование возраста перестойных сосновых деревьев в Беловежской пущена пробных площадях с числом моделей 417 выражается через среднее квадратическое отклонение σ(12,5– 13,1), коэффициент варьирования w = Хозяйственный возраст, как средний из взятых моделей, определяется способом, ранее описанным. Абсолютная величина текущего и среднего прироста насаждений обусловливается многими факторами, из которых особое значение приобретают: биологические особенности древесных пород, происхождение (семенное, порослевое, условия местопроизрастания, полнота насаждений, техника ведения лесного хозяйства, влияние стихийных факторов (пожары, засуха, нападение энто-фитовредителей и пр.). Влияние биологических особенностей древесных пород на величину среднего прироста насаждений одинакового возраста (60 лет) при одном и том же II бонитете иллюстрируется следующими данными, взятыми из таблиц хода роста насаждений (рис. Соснам Осинам 3Ч.Ольха4,9 м 3 Дуб порослевой м 3 Береза 4,1 м Рис. 97. Средний прирост древостоев по запасу Влияние возраста насаждений на изменение абсолютной величины таксационных признаков соснового насаждения II бонитета (по таблице проф. А. В.Тюрина) видно из показателей, приведенных в табл. 81. Таблица Ход роста соснового древостоя Возраст, лет Среднее значение 40 60 80 100 120 Прирост, м 3 /га 5,1 6,2 6,5 6,1 5,5 5,0 Диаметр d 7,2 14,2 20,6 26,0 30,6 34,3 Высота H 7,2 14,0 19,5 23,4 26,2 28,0 Запас, м 3 /га 38 173 357 517 640 Средний прирост по объему возрастает до 60 лет, после чего начинает спадать, что же касается средних диаметров, высот и запасов, то эти признаки непрерывно возрастают с увеличением возраста. Влияние условия местопроизрастания (классов бонитетов) можно проиллюстрировать для сосновых насаждений летнего возраста, в отношении среднего объемного прироста и средних значений диаметра и высоты нижеследующими цифровыми данными (табл. Таблица Таксационные показатели сосновых насаждений по классам бонитета Класс бонитета Среднее значение z v , м 3 /га 8,6 6,9 5,5 4,3 3,4 2,6 Тоже в % 124 100 79,5 62,3 49,3 37,6 Диаметр d, см 35,5 30,6 26,1 21,3 16,4 Высота H 33,6 29,9 26,2 22,5 18,7 15,1 Из приведенных данных видно, что по сравнению с продуктивностью бонитета – 100%, бонитета составляет лишь 27,5; те. примерно в 4 раза меньше, наоборот, – а бонитет выше первого по продуктивности на 24%, наблюдается непрерывное падение продуктивности по мере снижения класса бонитета и наоборот (а бон ). Разностороннее положительное влияние на величину прироста насаждений оказывают проводимые различные лесохозяйственные мероприятия, как например, рубки ухода, мелиорации, введение подлеска, люпина, осушка, орошение и проч. Наоборот, значительно снижают прирост насаждений стихийные явления пожары, засуха, нападение энто- и фитовредителей и пр. Определение текущего объемного прироста насаждений методом повторных обмеров. В зависимости от применяемых способов текущий прирост насаждений может быть определен с различной точностью. Наиболее достоверные величины можно получить на постоянных пробных площадях путем повторных перечетов деревьев через определенные периоды (лети детального учета величины общего отпада за исследуемый период сего приростом. Этот процесс можно выразить формулой те. наличный запас M А складывается из запаса древостоя n лет назад (М А-n ), увеличенному текущим приростом и уменьшенному на величину отпада. Отсюда текущий периодический прирост равен n n A A n m M M M Z o + − = − Изменение запасов насаждения за n лет n A A n m M M − − = ∆ Приведем цифровой примерна определение текущего прироста насаждений поданным повторной таксации на постоянной пробной площади в Негорельском учебно-опытном лесхозе БГТУ В. С. Мирошников, 1980 г.). По таксации 1950 г. характеристика древостоя состав Е С, возраст лет, средняя высотам, бонитет I a ; полнота 0,85, запас 507,4 м 3 /га. За пятилетний период слабыми рубками ухода изъято запаса 24,6 м 3 По данным повторной таксации 1955 г состав 7ЕЗС; возраст 55 лет; средняя высотам полнота – 0,85; запас – 563 м. Текущий прирост n m Z , м 3 /год составляет Или 5 7 , 80 5 6 , 24 4 , 507 Средний прирост рассмотренных насаждений в 1950 и 1955 гг. составил соответственно 10,1 и 11,1 м 3 /га. Располагая данными абсолютного прироста насаждений по материалам повторных перечетов через летний период и величиной отпада, процент прироста определяется по формуле Пресслера: 200 n A A n o n A A v M M M M M n p − − + + − = = Используя ранее приведенные данные по результатам повторной так- сации постоянной пробной площади в Негорельском учебно-опытном лесхозе, будем иметь 4 , 507 0 , 563 6 , 24 4 , 507 563 Определение текущего прироста насаждений по моделям. Используя приближенные методы определения текущего прироста насаждений путем закладки временных пробных площадей и однократной их таксации, необходимо учитывать, что за исследуемый период n лет часть стволов из общего их количества по разным причинам выпала из состава древостоя и осталась вне учета. О величине прироста насаждения, представленного на пробной площади, можно судить исходя из объемного прироста средних модельных деревьев, взятых по ступеням или классам толщины. Умножая прирост моделей на число стволов ступени или класса толщины, получим объемный прирост по наличному, приуменьшенному числу стволов Исчисленный таким образом суммарный прирост по ступеням или классам толщины будет составлять абсолютный прирост насаждения по объему, который можно выразить формулой+ ∆ 2 n 2 + ∆ 3 n 3 +…+ где прирост насаждения по объему залет, число стволов по ступеням толщины поданным перечета в данный момент, ∆ 2 , ∆ 3 , …, ∆ n – объемный прирост отдельных моделей по ступеням толщины за летний период. В графической форме описанный способ определения текущего прироста можно выразить в виде графика (рис. По оси абсцисс отложены квадраты диаметров взятых моделей на высоте груди. По оси ординат объемы этих моделей в данный момент и n лет назад Отрезки ординат ∆ 1 , ∆ 2 , ∆ 3 , …, ∆ n представляют текущий прирост срубленных моделей по объему. В данном случае использован рассмотренный способ прямой объемов Копецкого, те. линейный характер изменения объемов стволов по ступеням толщины в данный момент и лет назад, а следовательно, и текущего прироста∆ v Сглаживание ординат производится обычным способом. В целях устранения погрешностей от неточного подбора диаметров средних моделей по ступеням толщины, а также в случае взятия нескольких моделей для каждой ступени формула приобретает вид 3 3 2 2 2 1 где G 1 , G 2 , G 3 , …, G n – суммы площадей сечения деревьев по ступеням толщины Σg 1 , Σg 2 ; Σg 3 , …, Σg n – суммы площадей сечений взятых моделей по ступеням толщины Σ∆ 1 , Σ∆ 2 , Σ∆ 3 , …, Σ∆ n – суммарный объемный текущий прирост взятых моделей за n лет. Разделив полученную величину на продолжительность периода лет, получим значение годичного периодического прироста насаждения. Располагая абсолютной величиной текущего прироста насаждения за один год или залет, можно определить и процент текущего прироста по формуле 100 A n m M M Z p ⋅ = Рис. 98. График определения текущего прироста насаждения по способу модельных деревьев Определение процента текущего прироста насаждений возможно провести и без срубки моделей на заложенных пробных площадях. Техника определения и теоретическое обоснование такого способа заключается в следующем производится перечет деревьев по породам, ступеням толщины, с вычислением как общего запаса древостоя М, таки запасов по отдельным ступеням ММ, М, …, М n Для определения процента прироста по ступеням толщины берутся средние модельные деревья (без рубки, на которых определяется процент прироста родним из рассмотренных выше способов. Располагая запасами древостоя по ступеням толщины, а также процентами прироста, определим абсолютный текущий прирост как сумму абсолютных приростов по ступеням, те Располагая абсолютной величиной прироста насаждений, а также растущим запасом М, легко определить и относительный его прирост Преобразовав полученное выражение, получим 3 2 2 1 те. процент прироста насаждения, определенный на временной пробной площади, равняется средневзвешенному проценту прироста модельных деревьев, взятых по ступеням толщины. Таким образом, рассмотренный способ позволяет одновременно установить величину как абсолютного, таки относительного текущего прироста насаждения. Численность подлежащих взятию модельных деревьев устанавливается на основе коэффициента варьирования процентов текущего прироста растущих деревьев, который, по исследованиям Н. П. Анучин в среднем составляет. Поэтому, задаваясь точностью р = 5%, нужно было бы взять число моделей 35–40, при точности 10% можно ограничиться 10–15 моделями, которые целесообразно распределить пропорционально числу стволов по ступеням толщины. Достоверность определения процента текущего прироста насаждений по способу модельных деревьев (без рубки) ставится отдельными авторами под сомнение (проф. Н. В. Третьяков). Он утверждает, что этим способом могут быть получены лишь ориентировочные показатели, пригодные для сравнительной оценки эффективности двух или нескольких сравниваемых древостоев. Исследования проф. ИМ. Науменко, проведенные на большом экспериментальном материале (использовано 2327 пробных площадей и около тыс. моделей, заложенных в основном в процессе лесоустройства, показали практическую равноценность обоих способов, дающих одинаковые результаты, лишенные односторонних погрешностей Исследования В. К. Захарова, О. А. Трулля подтверждают основные выводы проф. ИМ. Науменко. В качестве одной из иллюстраций (табл. 96) приводятся результаты исследования процентов текущего прироста древостоя на вышеотмеченной постоянной пробной площади елово-соснового древостоя в возрасте 55 лет с использованием разных формул при числе моделей 40 и Сравнительному исследованию были подвергнуты три формулы: Г. М. Турского, Пресслера и Шнейдера, оказавшиеся по оценкам статистических показателей равноценными (коэффициент достоверности t меньше единицы, тем не менее формулы ГМ. Турского показали лучшие результаты в табл. 96 или М взяты по этой формуле. Сопоставление проведено с числом моделей 20 и 40. Как показано в таблице, результаты получены равноценные, следовательно, можно ограничиться взятием 20 моделей. Отклонение от Pv по результатам повторной таксации в данном примере не превысило +Таблица Определение процента текущего прироста по запасу древостоя способом модельных деревьев Поро- да Чис- лона- блюде- ний Средний p по моделям поданным повторной такса- ции Отклонение Pv от результатов повторной таксации, % Ель То же 20 3,22 ±0,11 3,21 ±0,14 0,7 3 0,6 9 22, 6 21, 6 3,57 4,49 0,0 5 3,23 -0,4 -0,6 Сосна То же 20 2,77 ±0,12 2,64 ±0,14 0,7 6 0,6 2 27, 0 23, 5 4,26 5,26 0,7 Такие исследования на других объектах показали, что способ модельных деревьев обеспечивает точность результатов по сравнению сданными повторной таксации в пределах ±10% и, следовательно, может быть рекомендован для применения в практических условиях. Проф. ИМ. Науменко на основании материалов процента текущего прироста моделей составил для использования в производстве таблицы объемного текущего прироста насаждений по породам в зависимости от бонитета, возраста и полнот По мнению автора, для отдельного насаждения текущий прирост по таблицам будет определяться с погрешностью до ±25%, но для совокупности участков погрешность будет уменьшаться пропорционально корню квадратному из числа объектов исследования. О. А. Трулль выполнил большие исследования по приросту деревьев и древостоев основных лесообразующих пород в Беларуси. Он составил таблицы относительного текущего прироста по запасу древостоя (P M ) в зависимости от породы, класса бонитета, среднего диаметра древостоя и средней ширины годичного слоя [24]. Эти таблицы удобно применять для определения прироста древостоев на уровне хозяйственной секции, лесничества, лесхоза. В. Ф. Багинский и В. Терехова составили таблицы абсолютного текущего прироста древостоев Беларуси в зависимости от породы, возраста и относительной полноты Для решения отдельных лесохозяйственных вопросов встречается необходимость располагать относительным текущим приростом насаждений для суждения о сравнительной энергии роста двух или более объектов, не прибегая к закладке пробных площадей. Такие задачи разрешаются путем определения процентов прироста на взятых модельных деревьях с использованием при этом формулы 2 d id K p v Σ Σ = При выводе этой формулы исходят из отсутствия прироста по высоте; в этом случае прирост по объему принимают пропорциональным приросту по площади сечения. Если взять все деревья насаждения, то будем иметь 3 2 2 1 где p 1 , p 2 , p 3 , …, p n – процент прироста по объему отдельных деревьев площади их сечений. Заменяя в формуле g через, получим ее в другом виде 2 2 3 3 2 2 2 2 Наконец, заменяя проценты прироста через и принимая коэффициент одинаковым для всех, как среднюю величину, получим 2 3 3 2 2 1 Величина коэффициента K берется из таблицы, исходя из энергии роста в высоту и протяженности кроны, как среднее значение для взятых моделей. Модели в натуре выбираются по способу случайной выборки вколи- честве 12–15, что обеспечит точность в пределах При анализе зависимости относительного прироста насаждений от различных факторов природного характера, необходимо отметить некоторые его различия, в частности от возраста, условий местопроизрастания и полноты насаждения Процент текущего прироста насаждений по возрастам непрерывно падает по мере увеличения возраста. Эту зависимость можно выразить уравнением гиперболы: b A a p v + = По исследованиям проф. В. К. Захарова, путем использования модельных деревьев, процент текущего прироста сосновых насаждений I, II и бонитетов при их средней полноте – 0,7 Негорельского учебно-опытного лесхоза (БЛТИ) наглядно показывает падение процента прироста с увеличением возраста (рис. Связь процента прироста с возрастом насаждений выразилась следующим уравнением гиперболы В границах одинакового возраста процент текущего прироста насаждений остается без изменений при различных условиях местопроизрастания, выраженных классами бонитетов. Рис. 99. График изменения процентов приростами сосновых насаждений, II и III бонитетов) в зависимости от возраста По данным А. П. Тарашкевича, проценты текущего прироста нормальных сосновых насаждений по таблицам хода роста А. Варгаса по бони- тетам и возрастам показаны в табл. На основании данных таблицы можно отметить а) непрерывное падение с возрастом для всех бонитетов и б) стабильность процента прироста в пределах одинаковых возрастов. Средние значения p v для всех бонитетов в зависимости от возраста графически выражаются кривой типа гиперболы. Таблица Процент текущего прироста нормальных сосновых насаждений Проценты текущего прироста по возрастам Бонитеты 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 I 4,1 3,0 2,2 1,7 1,3 1,0 0,8 0,7 0,5 0,3 0,1 II 4,4 3,3 2,5 1,8 1,5 1,1 0,9 0,7 0,5 0,3 0,2 III 4,2 3,5 2,5 1,9 1,5 1,2 0,8 0,6 0,5 0,4 0,2 IV 4,8 3,3 2,4 1,7 1,2 0,9 0,5 0,4 0,2 0,1 – V 4,7 3,4 2,1 1,6 1,3 0,8 В среднем 3,3 2,3 1,7 1,3 1,0 0,8 0,7 0,5 0,3 Влияние полноты насаждений на текущий прирост носит двойной характер) спадением полноты уменьшается как абсолютный, таки относительный прирост в сопоставлении с нормальным приростом при полноте, равной единице и, 2) под влиянием большого доступа солнечной энергии по мере уменьшения полноты насаждения, величина прироста изменяется непропорционально уменьшению полноты, ас некоторым превышением на световой прирост. Исследованиями Гергардта установлено, что с понижением полноты текущий прирост (абсолютный и относительный) увеличивается против редуцированного на полноту нормального. Для учета такого светового прироста предложены следующие формулы) для теневыносливых пород нор - Пример. Имеем еловое насаждение с полнотой b = 0,5, фактический процент прироста р фак = р нор (2–0,5) = 1,5 р нор , те. реальный прирост в раза выше нормального) для пород светолюбивых: р фак = р нор (1,7 – Для соснового насаждения с полнотой b = 0,5 будем иметь р фак = р нор (1,7–0,7 ∙ 0,5) = 135 норм Из приведенных примеров можно видеть, что породы теневыносливые более энергично реагируют на изреживание насаждений, чем породы светолюбивые. Для определения редуцированного абсолютного текущего прироста насаждений ∆ red Гергардтом предложены две аналогичные формулы 1) для теневыносливых пород b(2–b); 2) для светолюбивых ∆ red = ∆ нор (1,7–0,7b). Подставив в приведенные формулы значение полноты 0,5, будем иметь по первой формуле ∆ red = 0,75 нор и по второй формуле ∆ red = 0,675 ∆ нор Наблюдается также большое реагирование на прирост теневыносливых пород. Значение нор и p red получается из соответствующих таблиц хода роста нормальных насаждений. Подставляя в приведенные формулы вместо b соответствующие полноты, будем получать редуцированные величины и Влияние светового прироста наглядно проявляется в таблицах текущего прироста насаждений, разработанных проф. ИМ. Науменко Приводим пример из упомянутых таблиц в отношении соснового насаждения 40 лет бонитета, (табл. Таблица Текущий прирост сосновых насаждений Полноты Текущий прирост, м 3 /га 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 Нормальный прирост ∆ v 10,0 9,0 8,0 7,0 6,0 5,0 4,0 редуцированный на полноту 100 % 100 % 100 % 100 % 100 % 100 % 100 % Фактический прирост 9,2 8,5 7,8 7,2 6,3 Процент увеличения нормального прироста 6,2 11,4 20,0 26,0 На рис. 100 приводится график повышения процента редуцированного нормального прироста насаждения по полнотам. Данные табл. 85 и график (рис. 100) свидетельствуют о повышении реального объемного прироста насаждений по мере падения их полнота также отражают величину светового прироста. Рис. 100. График изменения процентов светового прироста насаждения в зависимости от полнот ТОЧНОСТЬ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМНОГО ТЕКУЩЕГО ПРИРОСТА НАСАЖДЕНИЙ КАК УЖЕ ОТМЕЧАЛОСЬ, ТЕКУЩИЙ ПРИРОСТ НАСАЖДЕНИЙ ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ ТРЕМЯ ВЕЛИЧИНАМИ ЗАПАСАМИ В ДАННЫЙ МОМЕНТ, N ЛЕТ НАЗАД И ВЕЛИЧИНОЙ ОТПАДА ПО ФОРМУЛЕ: n n a a n m M M M Z o + − = − . Следовательно, погрешности в определении перечисленных величин скажутся и на величине объемного прироста. При тщательной таксации запасов на постоянных пробных площадях погрешность их не должна выходить за пределы Срубленная древесина в виде отпада может быть протаксирована с большей точностью (Применяя методы теории погрешностей, конечный результат совместного влияния ошибок можно получить по формуле Подставляя в формулу вышеприведенные нормы погрешности перечисленных составных частей текущего прироста, получим 3 5 5 2 Принимая для всех членов подкоренных величин одинаковую погрешность по ±5%, получим значение 75 = = m p Таксация насаждения с погрешностями по ±10% для каждого из трех членов увеличила бы до 300 = Ориентируясь на приведенные примеры и вышесказанное о точности таксации запасов на корню, нужно признать, что погрешность определения текущего прироста насаждения допустима дои должна расцениваться как достаточно высокая. СРЕДНИЙ ПРИРОСТ НАСАЖДЕНИЯ. ПРИ ИСЧИСЛЕНИИ СРЕДНЕГО ПРИРОСТА НАСАЖДЕНИЙ ПО ЛЮБОМУ ТАКСАЦИОННОМУ ПРИЗНАКУ ПОЛЬЗУЮТСЯ ФОРМУЛОЙ: A T z t = , ГДЕ Т – АБСОЛЮТНАЯ ВЕЛИЧИНА ТАКСАЦИОННОГО ПРИЗНАКА; А – ВОЗРАСТ НАСАЖДЕНИЙ. Для определения процента среднего прироста по таксационным признакам применяется только одна формула: 100 A p z = Вывод этой формулы основан наследующем если средний прирост в возрасте А лет обозначить через z, а величину таксационного признака через Т, то по простым процентам будем иметь процент среднего прироста, но так как, подставив его в последнее выражение, получим Таким образом, процент среднего прироста насаждений по любому таксационному признаку зависит только от возраста. Так, например, процент среднего прироста насаждения и дерева в возрасте А = 50 лет по всем таксационным признакам составит 50 При таксации насаждений помимо действительного возраста часто приходится проводить расчеты по среднему возрасту насаждений А ср При наличии совокупности насаждений разного возраста установление среднего возраста А ср производится последующей формуле 3 2 2 1 1 ср F a F a F a F a F A n n Σ + + + + = где a 1 , a 2 , a 3 , …, a n – средние возрасты по классам возраста F 1 , F 2 , F 3 , …, F n – площади, занимаемые насаждениями по отдельным классам возраста – общая площадь всех насаждений. При исчислении среднего возраста А ср разновозрастных насаждений, подвергнутых перечету деревьев по отдельным группам возраста, применяется следующая формула 3 2 2 1 1 G a G a G a G a G A n n ср Σ + + + + = где a 1 , a 2 , a 3 , …, a n – возрасты отдельных групп насаждений G 1 , G 2 , G 3 , …, G n – сумма площадей сечений деревьев по группам возраста ΣG общая сумма площадей сечений деревьев всего насаждения. Вместо множителей G 1 , G 2 , G 3 , …, G n можно брать запасы насаждений отдельных одновозрастных групп M 1 , M 2 , M 3 , В практике лесоустройства встречается необходимость определения суммарного среднего прироста комплекса насаждений одной породы, представленных различными классами возраста. Этот расчет проводится последующей формуле 3 2 2 1 где M 1 , M 2 , M 3 , …, M n – запасы насаждений по классам возраста a 1 , a 2 , a 3 , …, a n – средние возрасты по классам возраста. Рассмотренные формулы определения среднего прироста насаждений и среднего возраста можно использовать также с контрольной целью. |