Группа энергии роста дерева в высоту

Протяжённость	Рост в высоту, см
кроны	1 – 10 слабый	11 – 30 умеренный	31 – 50 хороший
Ниже ½ высоты дерева	II группа	III группа	IV группа
Между ½ и ¾ высоты дерева	II группа	III группа	IV группа
Выше ¾ высоты дерева	III группа	IV группа	V группа

 

 

Анализ древесного ствола

В ходе анализа хода роста древесного ствола выполняются следующие работы: 1) подсчитывается число годичных слоев на вырезах; 2) измеряются диаметры по периодам; 3) вычисляются площадь сечения и объём; 4) определяется высота ствола в различные возраст­ные периоды; 5) определяется изменение по периодам диаметра, высоты, объема, видового числа; б) строятся графики и формулируются выводы по анализу ствола.

Работа по анализу ствола начинается с подсчета годичных сло­ев на вырезах- поперечных срезах, прежде всего точно определяется возраст дерева. Для этого на нулевом вырезе необходимо как можно тщательнее пере­считать несколько раз по разным радиусам число годичных колец, если они слабо заметны, то их следует смочить водой, слабым раст­вором красящего вещества (марганцовка и проч.), применить лупу, поверхность среза зачистить и т.д.

Исследование ствола ведется по периодам. По­этому, разделив возраст дерева на число лет в периоде, получаем количество периодов. Обычно продолжительность периодов принимает­ся: при возрасте дерева до 20 лет - 2 года, от 20 до 50 лет - 5 лет, более 50 лет - 10 лет. Например, для дерева в возрасте 62 года выявляется 6 возрастных периодов, из них 5 – десятилетних и один (текущий – последний) – двенадцатилетний.

Разбивка числа годичных слоёв по периодам начинается с нулевого выреза. На нулевом вырезе начиная от центра, по всем четырём направлениям (С, Ю, В и З) отсчитывается по столько годичных слоёв, сколько лет в периоде. Периоды отделяются черточками. В последнем отсчёте у периферии останется столько годичных слоёв, сколько лет в текущем периоде. Для проверки правильности подсчета слоёв, но какому направлению, периоды можно отграничить друг от друга концентрическими кругами. При этом последнее годичное кольцо в каждом периоде обводится тонко заострён-

 

ным химическим карандашом. Чтобы эти линии яснее выделялись, их проводят по слегка увлажненной по­верхности.

На всех остальных кружках отсчет слоев ведется от периферии. Сначала от периферии отсчитывается число годичных слоев, равное числу лет неполного периода. Дальше отсчёты ведутся по числу слоев в периоде, при этом у центра число годичных колец может быть равным полному периоду или меньше. Число слоёв, оказавшееся на каждом кружке, записывается в бланк анализа ствола (фрагмент этого бланка приведен в табл. 4.1).

После разделения годичных слоев на периоды приступают к обмеру диаметров в направлениях С - Ю и В – З. Измерения проводятся с точностью до 0,1 см линейкой или полоской миллиметровой бумаги.

Обмер начинается с нулевого выреза. Сначала измеряются диаметры по одному направлению, например С - Ю, в коре и без коры в данный момент, потом диаметр второго концентрического круга, третьего и т.д. Результаты записываются на строке С - Ю соответствующего вы­реза последовательно в графы 4,5,6,7 и т.д., которым соответствуют возрастные периоды.

Затем в таком же порядке измеряются диаметры в направлении В - З. Из этих двух замеров вычисляется среднеарифметический диа­метр. После обмера одного взреза измеряют в таком же порядке диаметры на второй вырезе и т.д. При этом для каждого принятого пери­ода получаются диаметры на разных высотах, соответствующих высотам выреза кружков.

По средним диаметрам всех кружков (кроме нулевого и кружка на высоте 1,Зм) в таблице или по формуле круга находится площадь сечения. Площадь сечения обычно записывается в см², а суммарной итог подводится по каждому периоду в м² с точностью до 0,0001 м².

Объём ствола в возрастные периоды определяется по сложной формуле срединных сечений, т.е. путем сложения по каждому периоду в отдельности площади сечения всех отрезков и умножением их суммы на длину отрезка.

 

Объём вершинки определяется по формуле объема конуса и записывается против соответствующего периода, путем сло­жения объёмов всех секций и объёма вершинки получается объём ство­ла в каждом возрастном периоде.

Таблица 4.1

Ход роста по диаметру

№ вы-ре- за	Высота выреза Число слоёв	Обозна- -чение диамет -ров	Диаметр (см) в возрасте, лет
					и
в коре	без коры					т.д.
	0	C-Ю	28,0	25,5	22,5	17,4	13,0	10,4
		В-З	27,5	25,3	23,3	17,0	13,2	10,4
		Ср.	27,7	25,4	22,9	17,2	13,1	10,4
	1	C-Ю	22,5	20,0	18,2	13,7	10,4	8,0
		В-З	22,7	20,4	18,2	15,5	11,7	8,7
		Ср.	22,6	20,2	18,2	14,6	11,0	8,4
	3	C-Ю	20,7	18,6	17,9	13,6	10,4	7,0
		В-З	21,6	19,3	17,9	13,6	10,6	7,5
		Ср.	21,1	19,0	17,9	13,6	10,5	7,2
	5	C-Ю	19,5	17,3	14,7	11,4	8,2	4,8
		В-З	20,0	18,3	15,3	11,8	8,4	5,2
		Ср.	19,8	17,8	15,0	11,6	8,3	5,0
	7	C-Ю	16,6	15,4	13,2	8,5	3,6	-
		В-З	18,2	17,0	13,8	8,7	3,6	-
		Ср.	17,4	16,2	13,5	8,6	3,6	-

 

Высота ствола в различные его возрастные периоды определяется следующим образом: из числа слоев на нулевом вырезе последовательно вычитается число слоев, имеющихся на всех остальных вырезах, рас­стояние

которых, от корневой шейки, точно известно. Например, на вы­резе № I, находящемся на высоте 1,0 м, имеется 74 слоя, а на нуле­вом - 85. Разница в 11 слоев указывает на то, что до высоты реза в 1,0 м выпало 11 центральных конусов нарастания, т.е. в 11 летнем возрасте высота дерева была около 1 м. Таким же порядком находит­ся возраст, в котором дерево достигло высоты следующего среза и т.д.

По этим данным строится график хода роста дерева в высоту. На миллиметровой бумаге проводится линия абсцисс и в направлении от оси ординат откладывается в определённом масштабе возраст, соответствующий уже установленным высотам. В точках отложения возрастов восстанавливаются перпендикуляры к оси абсцисс. На этих перпендику­лярах (ординатах), также в определенном масштабе, откладываются высоты стволов, соответствующие этим возрастам. Соединив получен­ные точки, получаем ломаную линию - графическое отображение хода роста дерева в высоту (рис. 4.1).

Чтобы теперь определить высоту ствола в любом его возрасте, достаточно отложить на линии абсцисс этот возраст (10,20,30 и т.д.) и в этой точке восстановить перпендикуляр. Высота пересече­ния перпендикуляра с ломаной линией укажет искомую высоту для дан­ного возраста, которая заносится в бланк анализа ствола (табл. 4.2).

В дальнейшем вычер­чивается схема продольного разреза ствола, для получения наглядного изображения того как изменяются размеры ствола с возрастом. В зависимости от размера листа миллиметровой бумаги и размера ствола принимается определен­ный масштаб по высоте и диаметру. На оси ординат обозначаются высоты вырезов, а на оси абсцисс наносятся диаметры в коре, без коры в настоящее время и по периодам. Прямыми линиями соединяются после­довательно концы диаметров, относящихся к одному периоду, и получается форма продольного сечения древесного ствола в

 

 

Таблица 4.2

Анализ приростов

Воз- раст, лет А	Рост в высоту, м	Рост по диаметру,см^2	Рост по объёму, м^3
Высо- та   Н	Прирост	Диа- метр D	Прирост	Объём   V	Прирост
Теку- щий, Z	Сред -ний, Δ	Теку- щий, Z	Сред -ний, Δ	Теку- щий, Z	Сред- ний, Δ
	0,9	0,09	0,09		-	-	0,00001	0,00001	0,00001
	2,1	0,12	0,11	1,6	0,16	0,08	0,0006	0,00005	0,00003
	3,4	0,13	0,11	3,4	0,18	0,11	0,0028	0,00022	0,00009
	4,8	0,14	0,12	5,4	0,20	0,14	0,0085	0,00057	0,00021
	6,5	0,17	0,13	7,9	0,25	0,16	0,0233	0,00148	0,00047
	9,8	0,33	0,16	10,9	0,30	0,18	0,0496	0,00263	0,00083
	13,4	0,36	0,19	14,2	0,33	0,20	0,1082	0,00586	0,00154
		0,21	0,19	18,0	0,38	0,22	0,2006	0,00964	0,00250
	16,3	0,16	0,19	20,0	0,40	0,24	0,2625	0,01238	0,00306

Дальнейшая работа по анализу ствола заключается в определении того, как изменяется с возрастом таксационный диаметр, высота, объём, видовое число, текущий и средний прирост, процент прироста. Исследуются причины, обуславливающие характер хода роста древесного ствола.

Ход роста по диаметру обследуется на высоте груди. Задача об­следования состоит в том, чтобы узнать на какую величину ежегодно прирастал диаметр. Для этого, вычитая последовательно из большего диаметра соседний меньший, узнают, насколько увеличился диаметр за период исследования. Прирост же за один год определяется деле­нием полученного периодического прироста на число лет в периоде.

Так, годичный прирост за второе десятилетие будет равен разности диаметров в 20 и 10 лет, делённой на 10.

Таким же образом вычисляется текущий (среднепериодический) прирост в высоту и по объему: Z = T-t / 10

Средний прирост в высоту, по диаметру и объёму определяется для каждого исследуемого периода путем деления соответствующей ве­личины таксационного показателя, какую имело дерево в этот период, на возраст. При этом, в первый период средний прирост будет равен текущему. Средний прирост рассчитывается по формуле: Δ = T /А

Процент текущего прироста по объему для каждого периода опре­деляется по формуле: P_V = 200 Z / T-t

 

По таким же формулам определяется процент прироста по диаметру (P_d) и процент прироста в высоту (P_H).

Данные текущего прироста и процента прироста записываются в середине периода, т.е. между строками, в которых указывается воз­раст дерева.

Видовое число для каждого периода определяется путем деления объёма ствола без коры в этот период на объём цилиндра, имеющего высоту и диаметр, какие имело дерево в этой возрасте.

Для наглядности результатов исследования приростов по высоте, диаметру и объёму, а также изменения видового числа цифровой мате­риал представляется графически.

Кривые изменения со временем сред­него (Δ) и текущего (Z) приростов наносятся на общих координатных осях от­дельно по высоте, диаметру и объёму. При этом точки текущего при­роста наносятся в середине периодов, а кривее текущего и среднего приростов обозначаются условные знаками (Δ,Z). Соединив полученные точ­ки, получаем кривые отражающие характер изменения с возрастом исследуемых таксационных показате­лей (рис. 4.3).

 

 

На основании полученных в ходе анализа ствола результатов делаются следующие выводы: определяется со­отношения приростов в высоту, по диаметру, объёму, устанавливаются периоды их кульминации и возрасты пересечения приростов (на графиках), если оно имело место. Выявляются приросты, обуславливающие отклонение таксационных показателей от общей закономерности. Составляется общее заключение по ходу роста анализируемого древесного ствола.

Взятое нами для примера дерево до 50-летнего возраста росло очень плохо - годичный прирост в высоту составляет от 9 до 17 см, а по диаметру от 0,16 до 0,25 см.

В последующие годы рост дерева резко улучшился - годичный прирост в высоту достигает 36 см, а по диаметру - до 0,40 см. На основании этого можно заключить, что до 50 лет дерево находилось в угнетённом состоянии, в качестве подроста. В 50 лет высота была равна всего 6,5 м. Способность подроста теневыносливых растений в течении многих десятилетий находясь в неблагоприятных условиях слабо изменять свои размеры заслуживает детального исследования. Соотношение между размерами и возрастом основных лесообразующих пород является предметом внимания лесной таксации.

В последующем произошло изреживание верхнего полога, в результате дерево стало расти хорошо, за последние 35 лет его высота изменилась почти на 10 м, а диаметр на 12 см, объём ствола вырос с 0,0233м³ до 0,2625 м³ то есть более чем в 11 раз.

В последние годы рост в высоту вновь ухудшился, что можно объяснить разрастанием крон у более крупных соседних де­ревьев (по всем четырем направлениям от анализируемого дерева на расстоянии 3-5 м в полевых условиях необходимо отметить породы и размеры произрастающих деревьев). Кроме того, на ухудшении в росте сказались возрастные из­менения

 

- у многих лесообразующих пород старше 70 лет прирост в высоту падает. Рост же по диаметру и объёму на протяжении всей жизни данного дерева (до 85 лет) улучшается.

Этим объясняется соотношение между средним и текущим прироста­ми. Текущий прирост в высоту достиг максимального значения в 65 лет, а средний - в 76 лет. В возрасте кульминации средний прирост сравнивается по своей величине с текущим приростом, а в дальнейшем становится меньше последнего.

Приросты по диаметру и объёму не достигли своего максимума, а поэтому на протяжении всей жизни дерева текущие приросты по своей величине больше среднего; количественная спелость ещё не наступила.

Видовое число ствола (f) с возрастом уменьшается, причем в первые годы жизни дерева очень быстро, а в возрасте старше 70 лет практи­чески остаётся на одном уровне.

Проценты текущего прироста по всем таксационным показателям (высоте, диаметру, объёму) с увеличением возраста дерева падают и не соответствуют фактическому росту ствола. Текущий прирост по объёму (Z_V) за 80 лет увеличился в 1000 раз, а по проценту прироста (P_V) можно сделать вывод, что рост данного дерева ухудшился, так как про­цент прироста за это время уменьшился в 4 раза. Процент прироста зависит, прежде всего, от размера ствола, и поэтому в рассматриваемом случае он не должен использоваться для характеристики энергии роста дерева.

Используя полученные при расчёте таксационных показателей отдельного дерева результаты, таксатор - исследователь завершает данный этап работы составлением обобщающей характеристики особенностей хода роста анализируемого древесного ствола.

 

Таксация лесной продукции

Вся заготавливаемая древесина подразделяется на сортименты. Первичная сортиментация заготовленной древесины имеет следующий вид:

Заготовленная древесина

Ликвидная древесина Неликвидная древесина

1. Деловая (без коры) 1. Отходы (кора от

2. Дровяная (в коре) деловой древесины)

Деловые сортименты представляют собой часть древесного ствола, отличающуюся более или менее правильной формой и имеющую определённую длину и толщину. Поэтому такие части можно таксировать по простой или сложной формуле срединного сечения. Сложные формулы применяются обычно для научных целей, а на практике пользуются формулой объёма брёвен по одному срединному диаметру:

V = D_1/2 ^. L

При таксации большого количества брёвен применяются специальные таблицы, в которых помещены средние объёмы на основе измерений диаметра в верхнем срезе и длины сортиментов. Все деловые и дровяные круглые лесоматериалы длиной более 2 м обмеряются по длине и верхнему диаметру и учитываются в плотных кубометрах. Круглые лесоматериалы получаются путём распиловки древесных хлыстов поперёк их длины.

Дрова и большинство деловых сортиментов длиной до 2м метров укладываются в поленицы и обмеряются в складочных кубометрах с последующим переводом в плотные.

В связи с таким различием в учёте коротких и длинномерных сортиментов рассмотрим два примера таксации лесной продукции:

1. Таксация круглого леса.

2. Таксация дров.

5.1. Таксация круглого делового леса

 

При таксации круглого леса, в перечётную ведомость выписываются размеры и объёмы брёвен. В ведомость для каждого бревна записываются длина, диаметр в верхнем отрезе без коры, объём вычисленный по сложной и простой формулам срединного сечения.

После этого по таблице ГОСТ 2708-75 определяется объём каждого бревна. Объём определяется по длине и диаметру каждого бревна в верхнем его отрезе с округлением последнего до 1 и 2 см (по односантиметровым и двухсантиметровым ступеням толщины) с целью установления погрешности от округления.

Объём брёвен, получаемым из вершинной части ствола, определяется по специальным таблицам присутствующим во многих лесотаксационных справочниках. К категории вершинных, относятся лесоматериалы, имеющие на 1 погонный метр длинны сортимента сбег ствола более 1 см.

Далее рассчитывается сумма объёмов всех брёвен по всем способам, и с вычислением для каждого способа среднеарифметического объёма бревна. Степень точности определения объёма зависит от степени дробности измерения диаметра.

Для каждого бревна может быть определена ошибка в процентах по отношению к данным полученным по сложной формуле срединного сечения.

Для выявления систематической ошибки подводятся итоги в процентах расхождения, отдельно с положительным и отрицательным знаком. Алгебраическая сумма их, деленная на число определений объёма брёвен, даст величину систематической ошибки с определённым знаком. Получение достоверных результатов достигается репрезентативным количеством измерений, минимальное количество измеренных брёвен – 20 штук.

Случайная ошибка и ошибка для всех измерений вычисляется только для последнего способа – при определении объёма брёвен по таблицам

ГОСТа с округлением диаметров до 2 см. Для этого, прежде всего, исключается систематическая ошибка путём прибавления её с обратным знаком к каждому отдельному определению объёма бревна. После исключения систематической ошибки сумма положительных и отрицательных ошибок должна быть равна или близка к нулю.

Каждая исправленная ошибка возводится в квадрат, находится сумма квадратов и вычисляется случайная ошибка в определении объёма брёвен по следующей формуле:

Ơ = ± √ Σ d²

N - 1

где: n – число брёвен.

Случайная ошибка для всех случаев (брёвен) составит:

m = Ơ

√ n

В заключение на основании полученных результатов делаются выводы о точности определения объёма таксируемой совокупности брёвен.

 

5.2. Таксация дров

 

Дрова укладываются в поленицы и первоначально обмериваются в складочных кубометрах. Размеры полениц и характеристика дров устанавливаются в полевых условиях. Дальнейший учёт дровяной древесины уложенной в поленицы производится в плотных кубометрах. Для этого, полученные складочные кубометры переводятся в плотные, в соответствии с коэффициентами полнодревесности. Коэффициенты полнодревесности приводятся во многих лесотаксационных справочниках.

Для определения объёма дров в складочных кубометрах производится перемножение ширины поленицы на её высоту и на длину поленьев в поленице. Объём дров в плотных кубометрах получается путём умножения

 

 

 

 

складочных кубометров на коэффициент полнодревесности, который берётся по таблицам ГОСТ 3243-46.

При сдаче- приёмке большой партии дров разрешается пользоваться средним коэффициентом полнодревесности, который равен для хвойных пород – 0,70, а для лиственных пород – 0,68. В учебных целях можно определить объём дров в плотных м³ по таблицам ГОСТ 3243-46 и по среднему коэффициенту полнодревесности, сравнив в последующем полученные результаты.

Коэффициент полнодревесности зависит от размера поленьев. При расколке дров коэффициент полнодревесности уменьшается (поленица становится всё более рыхлой), а поэтому количество складочных кубометрах увеличивается – происходит так называемый «прикол». Короткие дрова имеют более высокий коэффициент полнодревесности, чем длинные. Следовательно, при распиловке коротких дров количество складочных кубометров уменьшается (происходит «упил»). Таксатору необходимо уметь устанавливать количество складочных кубометров дров после расколки и распиловки (величину «прикола» и «упила»), для сравнения полученного объёма с первоначальным.

Для определения полученного в ходе расколки и распиловки объёма дров в складочных м³, надо разделить количество плотных м³ на коэффициенты полнодревесности, величина которых в результате расколки и распиловки существенно изменяется.

Таксация дров не требует детальных разъяснений. Следует лишь отметить, что древесина на корню во всех случаях учитывается в плотных м³ и для перехода к складочным м³ первые надо разделить на коэффициент полнодревесности. При этом если нам неизвестны размеры дров, то можно пользоваться только средним коэффициентом полнодревесности.

 

Таксация насаждений

 

Изучение таксационных признаков насаждения обычно выполняется на пробных площадях, на которых делается сплошной перечёт деревьев. Перечёт деревьев ведется по каждому элементу леса в отдельности, диаметры на высоте груди, измеряются по ступеням толщины. В каждой ступени толщины измеряется высота не менее чем у трех деревьев.

Рассмотрим пример расчета основных таксационных показателей на пробной площади. Пробная площадь (1,4 га) заложена в насажде­нии с преобладанием ели. Древостой состоит из трёх пород: ели, сосны и клёна. Перечёт дере­вьев выполнен по 4-см ступеням толщины. На пробной площади срублено несколько учётных деревьев. Таксационные показателя определяются отдельно для каждой древесной породы и заносятся в карточку пробной площади.

По данным сплошного перечёта деревьев, сделанного на пробной площади, и по результатам обмера срубленных учётных деревьев определяются таксационные показатели исследуемого насаждения.