Основы лесоустроительного проектирования

Лабораторный практикум

Предлагаемые лабораторные работы охватывают весь цикл лесоустроительного проектирования, начиная с оценки качества исходного материала до прогноза изменений показателей лесного фонда к концу предстоящего ревизионного периода, ожидаемых в результате реализации комплекса запроектированных мероприятий. Перечень лабораторных работ включает 17 последовательных и взаимосвязанных расчетно-проектных заданий. Результаты выполнения каждого их них служат основой для последующего курсового проектирования по лесоустройству.

Каждый студент выполняет по общей методике индивидуальные задания, сформированные на основе собранного им исходного материала.

Каждая выполненная лабораторная работа проверяется преподавателем и визируется, а качество ее выполнения учитывается при аттестации текущей успеваемости студентов в течение 7 и 8 семестров.

В конце 7 семестра студент получает допуск для сдачи зачета лишь после приемки преподавателем всех выполненных в течение семестра лабораторных работ.

Студенты, не выполнившие в полном объеме лабораторные работы, а также не защитившие в установленные сроки курсовой проект, к летней экзаменационной сессии и к сдаче экзамена по лесоустройству не допускаются.

 

Лабораторная работа № 1

Тема: «Оценка качества и комплектности исходного материала. Составление «Ведомости поквартальных итогов распределения площади лесного фонда по категориям земель».

Цель работы –проверить качество и объем исходного материала, его соответствие нормативным требованиям и пригодность для дальнейшего использования при проектировании, составить первичный для будущих расчетов документ «Ведомость поквартальных итогов распределения площади лесного фонда по категориям земель» (далее по тексту сокращенно – «Ведомость поквартальных итогов…»).

Исходный материал: таксационные описания кварталов, выкопировка кварталов с планшета.

Порядок выполнения

1. Проверка наличия исходного материала.

Исходный материал, собранный для лесоустроительного проектирования каждым студентом самостоятельно, должен состоять из следующих частей:

– информации в виде текста и таблиц, характеризующей территорию и леса лесничества (лесхоза), природные и эколого-экономические условия;

– таксационных описаний кварталов (от 3 до 5…7) с подробными повыдельными характеристиками лесных (покрытых и не покрытых лесной растительностью земель) и нелесных земель (всего не менее 120…150 выделов);

– выкопировки выбранных для проектирования кварталов с планшета.

2. Оценка качества исходного материала осуществляется исходя из следующих общих нормативных требований.

2.1. Информационно-текстовая часть для будущего проектирования должна содержать все необходимые сведения в соответствии с требованиями программы «Пояснительной записки» курсового проекта по лесоустройству (см. [20]).

2.2. Таксационные описания. Аккуратность исполнения. Проверка корректности таксационных показателей насаждений лесотаксационного выдела, уточнение итоговых данных по каждому кварталу:

– сумма площадей и запасов всех выделов должна совпадать с общей площадью квартала и общим запасом насаждений, указанными на обложке таксационных описаний и на выкопировке с планшетов, где указана только площадь;

– площади категорий земель лесного фонда, указанные на обложке таксационных описаний, должны соответствовать внутреннему повыдельному распределению, для чего имеет смысл проверить площади каждой категории земель методом выборки и суммирования площадей соответствующих выделов.

2.3. Планшет. Качество копии. Соответствие внутриквартальной информации таксационным описаниям.

Скопированный планшет не должен содержать условных обозначений выполненных хозяйственных мероприятий. В случае ксерокопирования планшета на полученной копии корректирующей жидкостью («штрихом») убрать эти отметки и выполнить повторную копию.

После самостоятельной проверки исходного материала и предъявления его преподавателю, который должен дать разрешение на дальнейшее выполнение лабораторных работ, составляется «Ведомость поквартальных итогов…» на учебный объект лесоустройства. Сведения выбираются с лицевой стороны «Таксационного описания» каждого квартала и записываются в бланке этой ведомости отдельной строкой. В последней строке «Итого» подводятся вертикальные итоги по каждой категории земель.

Проверка заполнения: сумма площадей категорий земель более мелкого ранга должна соответствовать площади категории, в которую они входят. Такое поранговое суммирование итогов площадей категорий земель в конечном итоге должно дать общую площадь квартала.

Данные, характеризующие площади по категориям земель, приводятся с точностью до 0,1 га.

В итоге для последующего проектирования будет получена базовая информация об учебном объекте лесоустройства, характеризующая распределение площади лесного фонда по категориям земель. Содержание «Ведомости поквартальных итогов…» и пример составления показаны в табл. 1.

Таблица 1

Ведомость поквартальных итогов распределения площади лесного фонда по категориям земель, га

 

№ квартала	Общая площадь земель лесного фонда	Лесные земли
покрытые лесной растительностью земли	не покрытые лесной растительностью земли	всего лесных земель
насаждения естеств. происх.	лесные культуры	итого	несомкнувшиеся лесные культуры	естественные редины	питомники и лесные плантации	гари и погибшие насаждения	вырубки	прогалины и пустыри	итого
	210,0	151,0	35,4	186,4	5,1	-	-	-	4,6	-	9,7	196,1
	206,0	146,6	20,6	167,2	12,4	-	-	-	4,0	6,7	23,1	190,3
	218,0	172,1	2,0	174,1	10,1	-	-	-	10,2	-	20,3	194,4
	264,0	165,5	25,1	190,6	31,6	-	-	-	8,9	-	40,5	231,1
	271,0	180,4	25,0	205,4	44,5	-	-	-	-	4,4	48,9	254,3
	242,0	212,0	-	212,0	-	14,4	-	-	-	5,4	19,8	231,8
∑	1411,0	1027,6	108,1	1135,7	103,7	14,4	-	-	27,7	16,5	162,3	1298,0
Окончание табл. 1
Нелесные земли
№ квартала	пашни	сенокосы	пастбища	воды	дороги, просеки, канавы	усадьбы, электро-трассы, пр. земли	болота	пески и каменистые россыпи	прочие (овраги и крутые склоны)	всего нелесных земель
	-	-	-	-	1,3	-	-	9,3	3,3	13,9
	-	6,9	-	-	1,2	-	-	-	7,6	15,7
	-	6,9	4,2	-	1,3	-	11,2	-	-	23,6
	6,9	8,0	8,4	3,8	1,6	4,2	-	-	-	32,9
	-	2,4	8,0	-	1,7	-	-	-	4,6	16,7
	-	-	-	4,0	1,4	-	-	-	4,8	10,2
∑	6,9	24,2	20,6	7,8	8,5	4,2	11,2	9,3	20,3	113,0

Примечание. Наименование и структура категорий земель в табл. 1 приведены в соответствии с п. 82, 83, 84 действующей «Лесоустроительной инструкции» [5].

Лабораторная работа № 2

Тема: «Составление «Таблицы распределения площади земель лесного фонда и запасов насаждений по преобладающим породам, классам возраста, бонитетов и полноте».

Цель работы – получить необходимые сведения о составе, продуктивности, возрастной и качественной структуре земель лесного фонда объекта лесоустройства.

Исходный материал: таксационные описания кварталов объекта лесоустройства.

Порядок выполнения

«Таблица распределения площади земель лесного фонда и запасов насаждений по преобладающим породам, классам возраста, бонитетов и полноте» (далее по тексту сокращенно – «Таблица классов возраста…») является главным сводным документом проведенной инвентаризации лесного фонда. На основе систематизированных данных этой таблицы дается подробная лесоводственно-таксационная характеристика лесов объекта лесоустройства, а в дальнейшем производятся соответствующие технические расчеты, обосновываются и принимаются все проектные решения на предстоящий 10-летний ревизионный период.

«Таблица классов возраста…» выполняется на специальных бланках по преобладающим в лесных насаждениях древесным породам с учетом их происхождения, а в пределах породы – по классам бонитета и классам возраста. Прежде чем приступить к составлению таблицы необходимо последовательно просмотреть таксационные описания всех кварталов и установить преобладающие в насаждениях породы, их происхождение и классы бонитета.

Преобладающая порода в формуле состава насаждений обозначена первой. Именно по преобладающей породе каждый таксационный выдел и его характеристики (номер, площадь, полнота, запас) фиксируются в дальнейшем в «Таблице классов возраста…». При просмотре и сопоставлении сведений в таксационных описаниях необходимо учитывать следующие особенности.

Во-первых, лесные культуры хвойных и твердолиственных древесных пород следует рассматривать отдельно от насаждений естественного происхождения.

Во-вторых, для насаждений твердолиственных пород также формируются отдельные блоки по происхождению насаждений – семенные и порослевые (или высокоствольные и низкоствольные соответственно). В тех случаях, когда лесоустройство проводилось на почвенно-типологической основе, возможна группировка в пределах породы по типам леса, если наблюдается их согласованность с классами бонитета.

Иногда возникают ситуации, когда насаждения одной породы, например, в дубравах, представлены разными экотопами (дубравы нагорные, байрачные или пойменные). В этих случаях каждый из экотопов оформляется в «Таблице классов возраста…» самостоятельно с соответствующей дифференциацией по классам бонитета.

В сложных по форме многоярусных насаждениях распределение выдела производится по главному (господствующему) ярусу.

В случаях, когда происхождение насаждений в таксационных описаниях выдела установить затруднительно, следует учитывать продолжительность классов возраста. Она составляет для лесных насаждений:

– хвойных пород естественного происхождения и лесных культур – 20 лет;

– твердолиственных пород естественного семенного происхождения и лесных культур – 20 лет;

– твердолиственных пород вегетативного (порослевого) происхождения – 10 лет;

– мягколиственных пород – 10 лет независимо от их происхождения (семенные, порослевые или лесные культуры);

– быстрорастущих мягколиственных пород – 5 лет;

– кустарников – 1 год.

Таким образом, при необходимости происхождение того или иного насаждения можно достоверно установить по преобладающей породе и соответствующей ей продолжительности класса возраста, сопоставив возраст насаждения (15, 45 или 90 лет) с номером класса возраста (I, II, III и т.д.).

После того как будет получено общее представление об имеющемся разнообразии насаждений по их происхождению, преобладающим породам, классам бонитета и возраста, приступают к составлению самой таблицы. «Таблица классов возраста…» формируется отдельно для насаждений каждой преобладающей породы, в пределах породы – по их происхождению, в пределах происхождения – по классам бонитета, начиная с высшего. В «Таблицу классов возраста…» заносятся данные из таксационных описаний только для участков лесных земель, покрытых и не покрытых лесной растительностью. Выборка осуществляется последовательно по каждому кварталу, согласно изложенным выше требованиям и форме табл. 2.

Каждый таксационный выдел учитывается только один раз в блоке той или иной преобладающей породы соответствующего происхождения (семенное, порослевое или лесные культуры) и соответствующим классом бонитета (от высшего к низшему) и классом возраста (от I до VII и выше). Насаждения VIII класса и старше учитываются в колонке «VII и выше».

После выборки выделов из таксационного описания квартала, имеющего наименьший порядковый номер, и разноски сведений о них по первой преобладающей породе, происхождению и классу бонитета подводится вертикальный итог площадей и запасов по этому кварталу. Кроме того, все заполненные строки по кварталу, включая итоговую строку, суммируются горизонтально и в последних колонках получают площади категорий лесных земель и сумму запасов лесных насаждений. При суммировании горизонтальных и вертикальных итогов по кварталу должны получиться одинаковые числа, что служит подтверждением правильности заполнения «Таблицы…».

Такую проверку следует осуществлять для всех итогов, которые будут упоминаться ниже.

Затем делается аналогичная выборка, подведение итогов и проверка по этой же породе, происхождению и классу бонитета из таксационного описания следующего квартала и так далее по всем остальным кварталам.

После завершения выборки по одному классу бонитета, например, по сосне естественного происхождения I класса бонитета, подводят итоги по данному классу бонитета, суммируя итоговые строки кварталов. Чтобы не перепутать с рабочими строками, итоговую строку по кварталу следует отчеркнуть сверху через обе страницы бланка, например, карандашом или фломастером. Итоги по классу бонитета следует отчеркнуть другим цветом.

Далее приступают к выборке выделов насаждений этой же породы, того же происхождения, но уже следующего, более низкого – II класса бонитета. Затем процедура выборки повторяется, например, для сосны III класса бонитета и т. д., если такие объекты есть в лесном фонде.

Завершив выборку по всем классам бонитета, подводят итоги по преобладающей древесной породе и отчеркивают их третьим цветом.

Далее, отступив 6 строк и оставив их пока не заполненными для последующих вычислений, производятся аналогичные действия для насаждений остальных преобладающих пород с обязательным подведением итогов соответственно по каждому кварталу, классу бонитета и каждой породе с соблюдением принятого цветового обозначения.

В самой последней нижней строке таблицы классов возраста записываются итоги распределения площадей и запасов в целом для объекта лесоустройства, которые отчеркивают четвертым, например, красным цветом.

Пример заполнения «Таблицы распределения площади земель лесного фонда и запасов насаждений по классам возраста, бонитетов и полноте» приводится в табл. 2.

Окончательная проверка правильности составления «Таблицы…» проводится следующим образом: полученные итоговые данные по объекту в целом сравниваются с аналогичными итогами категорий земель в «Ведомости поквартальных итогов распределения площади лесного фонда по категориям земель». Они должны полностью совпадать. В случае расхождения полученных данных осуществляется тщательная проверка правильности разноски выделов путем суммирования их площади в соответствующих итоговых строках и столбцах таблицы. Однако часто бывает проще составить таблицу вновь, чем найти ошибку. Поэтому при ее составлении не следует отвлекаться, надо тщательно отмечать в таксационных описаниях уже «разнесённый» выдел, выполнить таблицу без перерыва, «на одном дыхании».

Таблица 2

Распределение площади земель лесного фонда и запасов насаждений по преобладающим породам,

классам возраста, бонитетов и полноте

№ квартала	Не покрытые лесной растительностью земли	Покрытые лесной растительностью земли			Итого
I класс возраста	II класс возраста	III класс возраста	VII класс возраста и выше
№ выдела	Бонитет / тип леса	Площадь, га	Для редин	Несомкнувшиеся лесные культуры, га	№ выдела	площадь, га	бонитет / тип леса	полнота	запас, м^3	№ выдела	площадь, га	Бонитет / тип леса	полнота	запас, м^3	№ выдела	площадь, га	бонитет / тип леса	полнота	запас, м^3	№ выдела	площадь, га	бонитет / тип леса	товарность, полнота	запас, м^3	Не покрытые лесной растит. земли, га	Покрытые лесной растит. земли
вырубки	гари	прогалины	редины	класс возраста	запас, м^3	площадь, га	запас, м^3
Преобладающая порода – сосна обыкновенная; класс бонитета - I
		I/А5	4,6								7,2	I/В2	0,7			10,4	I/А2	0,6			4,1	I/В2	0,9				1,5	I/В2	1,0		4,6	23,2
											6,4	I/В2	0,8								3,0	I\В2	0,7							-	9,4
Итого по кварталу		4,6								13,6					10,4					7,1					1,5				4,6	32,6
		I/А5	1,4								5,1	I/В2	0,6			19,6	I/В2	0,8			7,5	I/В2	0,7							1,4	32,2
		I/В1							4,9		4,4	I/В2	0,9																	4,9	4,4
											1,8	I/В2	0,5																	-	7,8
Итого по кварталу		1,4						4,9		11,3					19,6					7,5									6,3	44,4
		I/В1							5,1		7,6	I/В2	0,8								20,1	I/А2	0,5							5,1	27,7
																					15,6	I/В2	0,7							--	15,6
																					19,7	I/В2	0,9							-	19,7
Итого по кварталу								5,1		7,6										55,4									5,1	63,0
Итого по бонитету		6,0						10,0		32,5					30,0					70,0					1,5				16,0	140,0
Преобладающая порода – сосна обыкновенная; класс бонитета – II
Итого по породе		12,0		10,7				16,4		60,0					63,0					412,5						21,8				39,1	684,9
Преобладающая порода – дуб черешчатый искусственного происхождения; класс бонитета - II
Итого по породе
Всего по объекту

 

 

Примечание. Для сокращения размеров таблицы специально пропущены IV, V, VI классы возраста.

Правильное выполнение «Таблицы…» дает возможность получить системное представление о категориях лесных земель объекта лесоустройства и произрастающих насаждениях в отношении преобладающих древесных пород, продуктивности и др., а также провести необходимые последующие расчеты.

 

Лабораторная работа № 3

Тема: «Расчет средних значений основных таксационных признаков лесных насаждений по преобладающим породам».

Цель работы –получить средние значения основных таксационных признаков лесных насаждений по преобладающим древесным породам учебного объекта лесоустройства.

Исходный материал: данные «Таблицы классов возраста…».

Порядок выполнения

В данной лабораторной работе производятся расчеты средних величин следующих основных таксационных признаков насаждений: возраста, класса бонитета, относительной полноты, запаса на 1 га, общего среднего прироста и среднего прироста на 1 га.

Расчеты ведутся для каждой древесной породы, выделенной в «Таблице классов возраста…», а если было произведено разделение по происхождению или экотипам, то и для каждого из них. Результаты вычислений (формула, подстановка, результат) записываются в «Таблице классов возраста…» после каждой древесной породы в шести незаполненных строках.

Средний возраст насаждений

Средний возраст насаждений каждой породы рассчитывается как средневзвешенная величина по формуле:

 

А_ср = ,

 

где А_ср – средний возраст насаждений, лет;

А_I, A_II, … A_VII – срединное значение возраста I, II, III, … VII классов возраста, лет;

S_I, S_II, S_III … S_VII – площадь насаждений I, II, III, … VII классов возраста, га;

S _{общ. пл.} – общая покрытая лесной растительностью площадь данной породы, га.

Насаждения хвойных и твердолиственных древесных пород семенного и искусственного происхождения имеют одинаковую продолжительность класса возраста, равную 20 годам. Поэтому для таких насаждений срединное значение (или середина) классов возраста будет соответственно равно:

A_I = 10 лет, А_II = 30 лет, A_III = 50, … A_VII = 130 лет.

Для насаждений мягколиственных древесных пород, независимо от их происхождения, и твердолиственных пород порослевого происхождения продолжительность класса возраста установлена равной 10 годам, поэтому срединное значение I, II, III, IV и т.д. классов возраста будет соответственно равно 5, 15, 25, 35 лет и т. д., а для пород с 5 летней продолжительностью класса возраста – 3, 8, 13, 18 лет и т. д.

Пример. Порода – сосна обыкновенная (см. итоговую строку по породе в таблице 2).

А_ср = =

= = =55 лет.

 

Полученный результат округляется с точностью до 1 года.