Контрольная работа по экологии. Лесная таксация

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Учреждение образования

“БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ”

Кафедра лесоустройства

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №2

по дисциплине:

«ЛЕСНАЯ ТАКСАЦИЯ»

Выполнил: студент 4-го к. гр / заочного

факультета специальности «Лесное

хозяйство» Валерий

Проверил:

Дата отправления_____________________

Дата проверки________________________

Оценка______________________________

МИНСК 2011

3. Определение среднего диаметра, средней высоты элемента леса при перечислительной таксации леса.

Закладка пробных площадей производится для получения достоверных данных по таксационным и качественным показателям деревьев и древостоев, изучения строения, роста и производительности  древостоев, их дешифровочных признаков, проверки математических моделей и лесотаксационных нормативов

Размер пробной площади, отводимой в древостое, определяется по формуле

F=NL²_,

где N – число деревьев на пробной площади;

L – среднее расстояние между деревьями в древостое, м.

Среднее расстояние между деревьями измеряется в древостое мерной лентой. Приближенно можно принять среднее расстояние между деревьями в молодняках l₁ = 2 м, в средневозрастных древостоях l₂ = 4 м, а в приспевающих и спелых насаждениях l₃ = 6 м.

Число деревьев в древостое определяется по формуле

,

где t – критерий Стьюдента, определяющий надежность результатов исследования при заданной вероятности;

v – коэффициент вариации диаметров деревьев в древостое;

p – точность оценки среднего диаметра древостоя.

Критерий Стьюдента принимаем t = 1,96 при вероятности 0,95, т.е. мы гарантируем полученное значение среднего диаметра древостоя в 95 случаях из 100. Это достаточная надежность оценки среднего диаметра древостоя при перечислительной таксации насаждений.

Применение формулы  (т.е. при вероятности 0,68) является весьма ненадежной оценкой среднего диаметра древостоя (в 68 случаях из 100). Следует отметить, что на результат оценки влияют также стандартная ошибка оценки среднего диаметра в выборке (древостое), среднеквадратические и систематические ошибки измерений диаметров деревьев при сплошном перечете деревьев на пробной  площади, ошибки лесотаксационных инструментов (мерной вилки, высотомеров) и другие.

Коэффициенты вариации диаметров деревьев в древостое изменяются от 20 до 35%. Этот коэффициент  можно определить по литературным источникам.

Простым способом определения коэффициента вариации случайной величины является следующий. Коэффициент вариации в выборке равен:

где s - среднеквадратическое отклонение распределения диаметров деревьев, см; М – среднеарифметический диаметр древостоя, см.

Среднеквадратическое отклонение определяется по формуле

где d_max – максимальный, или наибольший, диаметр деревьев, см;

d_min – минимальный, или наименьший, диаметр деревьев, см.

В древостое глазомерно выбирается пять средних по диаметру деревьев, измеряются мерной вилкой их диаметры до 0,1 см и вычисляется среднеарифметический диаметр:

где åd_ср – сумма пяти измеренных диаметров деревьев, см.

Подобно измеряются максимальные и минимальные диаметры деревьев:

Точность оценки среднего диаметра древостоя принимается p = 2%.

Перечет деревьев производится на пробной площади мерной вилкой в пределах каждого яруса по породам (элементам леса) и качественным категориям. Перечет ведется по ступеням толщины.

Величина ступени толщины устанавливается в зависимости от среднего диаметра каждого элемента леса: при среднем диаметре до 4 см – 0,5 см, 4–8 см – 1 см, 8–16 см – 2 см и выше 16 см – 4 см.

Диаметры стволов замеряются на высоте 1,3 м от поверхности почвы. Этой высоты необходимо строго придерживаться.

Эти два таксационных признака древостоев насаждений находятся между собой в тесной корреляционной связи: между диаметрами деревьев и их высотами наблюдается криволинейная зависимость, графически выражаемая выпуклой кривой типа параболы 2-го порядка. Эти же соотношения хорошо передает уравнение логарифмической кривой.

Для определения среднего диаметра древостоя элемента леса (по ярусам) необходимо по данным перечета вычислить общую сумму их площадей сечений:

где g₁, g₂, g₃… g_n — площади сечения среднего дерева ступени;

n₁, n₂, n₃… n_n – число стволов по ступеням толщины.

Средняя площадь сечения деревьев

где N – общее число стволов.

Средний диаметр

из формулы

Применяемая иногда формула для среднего диаметра как средневзвешенной величины по ступеням толщины и числу стволов дает преуменьшение. Корректирование производится с применением формулы:

где d_g – средний диаметр по площади сечения;

d_n – средний арифметический диаметр, полученный через число стволов;

σ – среднее квадратическое отклонение диаметров (изменяется в пределах 5 – 10).

Учитывая преуменьшение среднего диаметра, вычисленного как средневзвешенная величина по ступеням толщины и числу стволов, А. П. Карпов предлагает вводить в полученную величину d_n следующие поправки: 0,5 см при среднем d до 16 см, 1 см при среднем d = 16—40 см и 1,5 см при среднем d>40 см.

Среднюю высоту древостоя элемента леса целесообразно определять графическим способом по кривой высот и среднему диаметру древостоя. Для построения кривой высот в процессе перечета замеряют по ступеням толщины высоты деревьев (по две-три на ступень) и вычисляют их средние значения. Затем строят график. По оси абсцисс откладывают ступени толщины, а по оси ординат – средние высоты; вершины ординат сглаживают графически или аналитически (рисунок 1). Величина ординаты, отвечающая среднему диаметру древостоя, и будет средней его высотой.

Рисунок 1 - График определения средней высоты

насаждения по кривой соотношений d_1,3 и Н

Среднюю высоту древостоя можно вычислить по формуле Лоррея:

где H₁, H₂, …, H_n – средние высоты деревьев по ступеням толщины, м;

G₁, G₂, …, G_n – суммы площадей деревьев по ступеням толщины, м²;

G – сумма площадей сечений древостоя, м².

Средняя высота яруса смешанного древостоя вычисляется через средние высоты элементов леса яруса (h) как средневзвешенная по коэффициентам состава пород (а), образующих ярус по формуле общего вида

11. Таксация древостоев на постоянных пробных площадях (стационарам).

Постоянные пробные площади (стационары) закладываются с различной целью: исследование строения, роста и производительности древостоев, оценка влияния рубок леса на рост и продуктивность древостоев, исследование прироста и естественного отпада насаждений, влияние рубок ухода на сортиментную структуру древостоя, исследование хода роста деревьев и древостоев, влияние почвенно-типологических факторов на ход роста деревьев и древостоев, изучение дешифровочных показателей древостоев и насаждений, решение задач в системе лесного мониторинга.

В зависимости от назначения стационаров (лесоводственно-типологический, лесотаксационный, лесофитопатологический, почвенно-гидрологический и другие), постоянные пробные площади могут закладываться разного размера, формы и назначения.

Лесотаксационные стационары обычно закладываются прямоугольной формы, размером 0,5 га (50х100 м или 25х200 м) или 1,0 га (100х100 м, 50х200 м).

Границы стационаров четко обозначаются в натуре, каждое дерево нумеруется краской с указанием номера и высоты 1,3 м.

На стационаре выполняется сплошной перечет деревьев с измерением диаметров в двух направлениях (СЮ, 3В) с точностью 0,1 см металлической или мерной вилкой с делением 1 мм. На высоте груди (1,3 м) вместо диаметров может измеряться длина окружности металлической рулеткой с точностью до 0,1 см.

Деревья подразделяются на деловые, дровяные, растущие, сухостойные, вырубленные и естественного отпада (таблица 1).

Диаметры деревьев необходимо измерять ежегодно, чтобы правильно оценить состояние деревьев, прирост и производительность древостоев.

Таблица 1 - Ведомость перечета деревьев на стационаре

Высоты всех деревьев первого и второго ярусов (если сложное насаждение) измеряются на стационаре один раз в пять лет наиболее точным высотомером (Блюме-Лейса, лазерным) или геодезическими инструментами. На основе данных измеренных высот и диаметров деревьев разрабатываются регрессионные модели связи.

По данным регрессиям связи диаметров и высот деревьев в древостое оцениваются значения высот деревьев в годы между пятилетиями.

Регрессионные модели связи могут разрабатываться по данным измерений выборочных высот деревьев. В древостое измеряются высоты 30–50 деревьев (в молодняках больше, в спелых – меньше).

Деревья для измерений высот выбираются по схеме систематической выборки (каждое пятое, десятое и т.д.).

Объем древесного ствола вычисляется по формуле:

,

где диаметр (d) определяется как среднее значение двух измерений, а видовое число – по моделям.

Запас древостоя оценивается по категориям качества и состояния деревьев как сумма объемов деревьев, например, запас растущего древостоя: M_p = ∑Vi (растущих деревьев).

Подобно вычисляется запас сухостойных (М_с), вырубленных (М_в), и деревьев естественного отпада (М_е).

Запас деревьев отпада (М_o) включает сумму запасов сухостойных деревьев (М_с), вырубленных (М_в) и естественного отпада (М_е):

М_o = М_с+ М_в+ М_е .

Отсюда текущий периодический прирост по запасу древостоя. Он равен:

Z_Mⁿ=M_А–M_А-n+M₀ⁿ,

где Z_Mⁿ – текущий прирост по запасу, м³;

М_A  – запас растущего древостоя в возрасте (а), м³;

M_А–п – запас растущего древостоя в возрасте   (А–n) лет, м³;

M₀ⁿ – запас деревьев отпада, м³.

На стационаре могут измеряться другие показатели: диаметр кроны, длина бессучковой части ствола, возраст дерева, индекс растущего пространства дерева, показатели пространственного распределения деревьев на стационаре и другие.

Средний диаметр древостоя (элемента леса) вычисляется как среднеквадратическая величина:

,

где d_i – диаметр i-го дерева (с точностью 0,1 см);

N – число деревьев.

Средний диаметр элемента леса в древостое вычисляется отдельно по ярусам, породам и категориям состояния деревьев (растущие, сухостойные, вырубленные и естественного отпада).

Средняя высота в древостое по элементам леса (ярус, порода и категория состояния) вычисляется как среднеарифметическое значение по данным измерений высот деревьев:

,

где h_i – высота i-гo дерева с точностью до 0,1 м.

Средняя высота в древостое по элементам леса может оцениваться по регрессионным моделям связи диаметров и высот деревьев, измеренных на данном стационаре.

При измерениях длины окружности металлической рулеткой на высоте 1,3 м вместо диаметров деревьев, диаметр дерева вычисляется по формуле:

,

где d_i – диаметр дерева, 0,1 см;

C_i – длина окружности i-го дерева, 0,1 см;

π – число «пи», равное 3,14159.

Площадь сечения на высоте 1,3 м каждого дерева вычисляется по формуле:

,

где d_i – среднее значение диаметров по измерениям диаметров i-го дерева в двух направлениях (СЮ, 3В) или вычисленное по длине окружности.

Суммы площадей сечений в древостое определяются по элементам леса (ярусам, породам) как сумма площадей сечений деревьев, например, сумма площадей сечений растущего древостоя (растущих деревьев):

Средний возраст древостоя вычисляется на основе возрастов, измеренных деревьев:

,

где a_i – возраст i-го дерева;

n – число измеренных деревьев.

Для измерения возраста деревьев по ярусам, возрастным поколениям (если они имеются) и породам в древостое отбирается 30–50 деревьев по схеме систематической выборки (например, каждое пятое дерево).

Возраст деревьев измеряется возрастным буравом путем взятия керна древесины у шейки корня, по мутовкам (хвойные молодняки) с добавлением 5–15 лет до первой мутовки.

Возраст лесных культур устанавливается по году создания культур или путем измерения возраста 2–3 средних по размерам деревьев.

Относительная полнота устанавливается по ярусам и породам в целом для наличного древостоя (растущие и сухостойные деревья):

П=G_T/G_H,

где G_Т – сумма площадей сечений таксируемого древостоя, м²/га;

G_Н – сумма площадей сечений «нормального» древостоя при полноте 1,0 на 1 га из нормативных таблиц.

Полнота смешанного древостоя определяется как сумма относительных полнот по породам:

П_см  = П_с + П_б + П_е ,

где П_см – полнота смешанного древостоя;

П_с – полнота соснового древостоя (элемента леса);

П_б – полнота березового древостоя;

П_е – полнота елового древостоя.

Общий запас наличного древостоя вычисляется по ярусам как сумма запасов растущих и сухостойных деревьев по породам:

М_см  = М_с + М_б + М_е ,

где М_с, М_б, М_е – запасы наличного древостоя по сосне, березе и ели.

Класс бонитета древостоя устанавливается по общебонитировочной шкале М.М. Орлова по ярусам для преобладающей или главной породы.

Класс товарности оценивается по проценту выхода деловой древесины по породам.

На стационаре закладывается почвенный шурф, дается морфологическое описание почвы по горизонтам, берутся образцы почвы, определяется механический и химический состав почвы.

Детальное описание живого напочвенного покрова, подлеска и подроста дается по общепринятой методике.

Тип леса (по И.Д. Юркевичу) и тип лесорастительных условий (по Погребняку) устанавливается по шкалам.

28. Методы составления таблиц хода роста и продуктивности древостоев.

Метод Бауэра

По этому методу обмеряют нормальные насаждения различных возрастов и бонитетов на пробных площадях. На основании собранного материала вычерчивают график. На оси абсцисс откладывают возраст (рисунок 2), а на оси ординат – запасы насаждений по возрастам на отдельных пробах. Получается так называемый точечный график. Верхние пределы точек, расположенных на некоторой кривой, будут отвечать наиболее продуктивным насаждениям высшего бонитета, а нижний предел точек и проведенная через них кривая, наоборот, будут характеризовать насаждения низкой продуктивности. Расстояние между линиями пределов делят на столько частей, сколько требуется выделить бонитетов. В результате на графике получается n полосок, откуда и происходит название метода.

Рисунок 2 - Схема составления таблиц хода роста насаждений

по методу полосок

Проведенная посередине каждой полоски средняя линия будет отражать динамику запасов насаждений по бонитетам и возрастам. Полученные значения (из графика) переносят в таблицу хода роста, при этом границы каждой полоски будут отражать пределы запасов данного бонитета.

После распределения запасов по бонитетам таким же способом определяют средние высоты насаждений по бонитетам, устанавливая тесную связь между запасами и средними высотами по возрастам. Подобным же графическим способом устанавливают средние величины и остальные таксационные признаки насаждений.

Метод полосок отличается простотой и наглядностью полученных результатов. К недостаткам его надо отнести условность проведения предельных кривых (верхней и нижней), обусловливающих затем границы остальных бонитетов.

Нет также уверенности в однородности насаждений, включенных в каждую полоску, и, следовательно, принадлежности их к одному естественному ряду. Наконец, требуется значительный по количеству экспериментальный материал.

Метод указательных насаждений

Метод заключается в однократном обмере многих объектов древостоя, произрастающих в одинаковых условиях местопроизрастания, но различных возрастов, составляющих один естественный ряд роста насаждений.

Характерной особенностью метода является разработка оригинального критерия для суждения об однородности выбранных для исследования объектов. Исходным объектом является так называемое указательное насаждение предельного возраста, характерное для какого-либо бонитета. Затем подыскивают в лесу более молодые насаждения, которые по своим таксационным признакам соответствуют показателям первоначального указательного насаждения.

После закладки пробной площади в выбранном указательном насаждении и детальной таксации в составе древостоя выбирают модельные деревья для анализа хода их роста по периодам 10–20 лет. Особое значение придается ходу роста в высоту.

В результате исследований Т. и Р. Гартигов, Вейзе и А. В. Тюрина было установлено, что для анализа хода роста следует подобрать модели лишь из числа наиболее толстых и господствующих по высоте стволов, на которых в полной мере отразилось влияние среды произрастания. Стволы, безусловно господствующие в старом возрасте, как показали исследования, в большинстве случаев были господствующими в более ранних возрастах. Поэтому при сравнении хода роста в высоту более молодых насаждений на основе анализа ствола модели также •берутся из наиболее высоких и толстых деревьев с таксационными признаками, отвечающими показателям исходного указательного насаждения. При этих условиях можно утверждать, что более молодые насаждения, выбранные по этому методу, принадлежат к одному и тому же естественному ряду.

На практике, применяя данный метод, помимо наиболее толстых и высоких деревьев, в качестве моделей используют также и деревья среднего диаметра. Закономерностями в строении насаждений установлены определенные зависимости между этими деревьями, что служит двойным контролем удачного выбора взятых моделей с построением двух графиков хода роста по высоте.

Ход роста по высоте моделей, взятых в указанном насаждении, наносят на график (рисунок 3); на оси абсцисс откладывают возраст, а на оси ординат – высоты, полученные по анализам стволов более молодых возрастов. Близкое совпадение кривых высот, полученных для отдельных насаждений различных возрастов, будет свидетельствовать об единстве их роста и принадлежности к одному естественному ряду.

Таким же способом могут быть сопоставлены изменения и других таксационных признаков исследованных древостоев.

При последующем упрощении техники сбора материалов берут модели лишь для наиболее высоких толстомерных деревьев и среднего диаметра древостоя.

Недостатком метода является отсутствие уверенности в правильности выбора исходного указательного насаждения, что отражается затем на подборе остальных объектов более молодых возрастов.

Рисунок 3 - Построение графика хода роста моделей по высоте при составлении таблиц хода роста по методу «указательных насаждений»

Метод многократных обмеров многих объектов (метод Гейера)

Объекты исследований насаждений одной породы, одинакового происхождения (бонитет, тип леса), одинакового режима воспитания, но отличающиеся лишь возрастами, отбирают в натуре и закладывают в них пробные площади, которые затем таксируют обычными способами. На заложенных пробах проводят повторные обмеры через 5; 10; 15 и 20 лет, при этом учитывают весь отпад деревьев.

В результате детальной обработки материалов повторных обмеров получаются одинаковые количественные измерители хода роста по высотам в различные периоды, полученные в одинаковых возрастах, но на разных пробах. Такое совпадение высот будет свидетельствовать об единстве развития данных объектов и их однородности.

Измеренные средние высоты насаждений на разных пробах, но приуроченные к одинаковым возрастам наносят на график, на котором по оси абсцисс отложены возрасты, а по оси ординат – средние высоты. В случае однородности выбранных объектов средние высоты в одном возрасте, но на разных пробах должны быть близки между собой.

Нанесенные на график высоты по всем объектам и возрастам отразят общий характер динамики роста по высоте и будут свидетельствовать об однородности выбранных объектов. Если отдельные отрезки кривой будут давать резкое отклонение вверх или вниз от общей средней кривой, то это явится показателем неудачного подбора отдельных объектов, данные по которым подлежат исключению из обработки.

Рисунок 4 - График хода роста насаждений по высоте по данным повторных перечетов на разных пробах в зависимости от возраста

Таким же, способом могут быть построены (в случае необходимости) графики по остальным таксационным признакам насаждений.

На графике (рисунок 4) видно, что высота Н пробы № 4 резко выделилась из общего графика высот. Следовательно, этот объект необходимо изъять из материала.

Метод Гейера обеспечивает объективные показатели для суждения об однородности объектов исследования. Он дает возможность определить ход роста насаждений данного естественного ряда, проследить ход роста подчиненной части насаждений и уточнить величину отпада, что существенно важно в методике составления таблиц хода роста.

К недостаткам метода нужно отнести трудности, вызываемые подбором исходных объектов исследования, однородных по всем показателям и относящихся к одному естественному ряду роста и развития. Неудачный выбор выявляется уже в процессе обработки опытных материалов. Использование метода требует продолжительного времени (10–15 лет) для выполнения всей работы и, следовательно, применять его можно лишь при стационарных наблюдениях на постоянных пробных площадях, закладываемых для научно-исследовательских целей.

Комбинированные методы составления таблиц хода роста на базе использования закономерностей строения насаждений

Описанные выше методы в практике обычно не применяют. Широкое использование закономерностей в строении и росте насаждений приводит к применению комбинированных методов, значительно упрощающих анализы собранного материала и в особенности научную его обработку. Сбор опытного материала в зависимости от местных условий и поставленных целей исследования проводится в таких случаях с применением тех или иных технических приемов одного или нескольких рассмотренных методов. В процессе научной обработки собранных экспериментальных данных используют приемы, вытекающие из закономерных связей строения и роста насаждений.

В результате многочисленных исследований, проведенных отдельными авторами (Вебер, Шиффель, Гергардт, А. В. Тюрин, Н. В. Третьяков и др.), была создана значительная база для теоретических обобщений и технических приемов, облегчающих работу.

При сравнительном изучении материалов по ходу роста древостоев насаждений и отдельных деревьев по данным анализа ствола был обнаружен ряд закономерностей в изменении во времени отдельных таксационных признаков и их взаимосвязей.

В этом направлении заслуживают внимания исследования Вебера, который выразил рядом формул закономерный характер роста деревьев и древостоев насаждений по периодам: по высоте, диаметру, площади сечения, объему и т. д. Вебер выделяет два периода роста дерева: первый – в самом раннем возрасте, когда дерево приобретает отличные от кустарника формы, и второй – когда ствол окончательно сформировался и начался процесс очищения от нижних сучьев и ветвей.

Для характеристики роста дерева в высоту во втором периоде предложена следующая формула:

,

где: H_a – высота в искомом возрасте;

H_max – максимальная высота дерева, возможная для данной породы;

p – некоторый коэффициент, характеризующий энергию роста, выраженную в процентах для каждой породы по отдельным таксационным признакам в зависимости от класса бонитета и класса роста;

x – показатель степени, равный возрасту а, уменьшенному на период начального роста b, т. е. х=а – b.

Фактор 1,0р^x характеризует нарастание исходной величины по сложным процентам на период х лет, т. е. является формулой пролонгирования; величина этого фактора может быть получена из вспомогательных таблиц. Из-за биологических различий древесных пород коэффициент р изменяется для разных пород в пределах от 1,8 до 2,5. По классам бонитета он изменяется следующим образом:

Величина р изменяется также в зависимости от класса роста от 2 до 1.

Проф. А. В. Тюрин для деревьев господствующего яруса сосновых насаждений дает следующие значения Н_тах для возрастов 4–10 лет и 1,0р по бонитетам:

Для всех бонитетов значение 1,0р принимается равным 1,015. Для березы и осины аналогичные данные следующие:

Величина р принята равной 2,5%, т. е. 1,025.

Использование формулы Вебера на материале хода роста сосны в возрасте 65 лет, H = 26,3; d1,3=34 см и бонитет Iа; класс роста I позволило дать следующие результаты:

Формула была взята со следующими параметрами:

;     b=4;    p=1,75%.

Как видно из приведенного примера, эта формула в целом показывает ход роста по высоте, причем с некоторым превышением высот (в среднем 4,5%).

Ход роста по площади сечения древесного ствола, а следовательно, и по диаметру в большей степени по сравнению с высотой зависит от внешних факторов, например от рубок ухода.

В первом периоде роста величина g увеличивается быстро, пропорционально ряду пролонгирования величин по сложным процентам: 1,0р; 1,0р2; 1,0р3 и т. д.

Во втором периоде роста g увеличивается пропорционально возрасту, т. е. ga = px; где р – коэффициент энергии роста по породам, классам бонитета и роста дерева; а – возраст; х = а–b; умножая выражение ga = px на 0,001, получим результат в квадратных метрах; при умножении на 10 – в квадратных сантиметрах.

Формула хода роста по диаметру вытекает из формулы g=px, так как

,

Откуда

.

Расчеты по этой формуле, поскольку диаметры выражены в сантиметрах, приводятся с дополнительным множителем 10. Например,

.

Изменение объема древесного ствола в пределах второго периода его роста выражается формулой

vа = 1,0рx× 0,1.

Как показали опытные исследования, коэффициент р изменяется в пределах от 1,5 до 6. Для стволов сосны I бонитета ближе подходит значение p = 3,5%, постепенно снижаясь с падением бонитета, и для V бонитета достигает 1,5–1,0%.

Анализируя приведенные нами расчеты по применению формул Вебера в отношении роста дерева по h, g, d, v, можно убедиться в том, что при подборе соответствующих значений р для каждого таксационного признака дерева получаются вполне удовлетворительные результаты.

Рассмотрим далее закономерности в строении и ходе роста насаждений по формулам Вебера в отношении числа стволов Na, суммы площадей сечений Ga и запаса насаждения Va на единице площади.

Как известно, число стволов насаждений с повышением возраста сильно уменьшается, особенно с момента смыкания полога до окончания его формирования, совпадающего с замедлением роста в высоту.

Этот процесс выражен следующей формулой:

.

Коэффициент р изменяется для разных пород и классов бонитета от 2,5 до 8.

Сумму площадей сечений G деревьев в составе насаждения можно выразить через произведение площади сечения среднего дерева g на общее число стволов N; величины N и G с повышением возраста насаждения находятся в обратной зависимости: G – увеличивается, N – уменьшается; произведение G = gN с возрастом увеличивается вначале быстро, а затем медленно и, наконец, после некоторого периода стабильности начинает медленно уменьшаться. Поэтому необходимо установить однообразие коэффициента р в отношении формул для G и N, после чего сумму площадей сечений можно выразить равенством G = gN.

Вебером предложена для этого случая формула

.

Как показали опытные исследования, величина р зависит от породы и класса бонитета и изменяется в пределах от 1,2 до 3%.

Исследования Вебера, основанные на анализе имеющихся таблиц хода роста насаждений, выявили значительную общность закономерного роста всех древесных пород с учетом их биологических особенностей.

По словам Вебера, построенные им графики хода роста насаждений по отдельным таксационным признакам с очевидностью свидетельствуют, что закономерности хода роста насаждений одни и те же для всех пород, и хотя между отдельными породами и существуют степенные различия энергии роста, отраженные в формулах, однако нет специфических различий, обусловленных особенностями отдельных древесных пород.

Взгляды Вебера о всеобщности хода роста насаждения хотя и выражены четко и определенно, но в то же время он утверждает возможность широкого варьирования биологических свойств древесных пород, а также некоторых отклонений от нормального роста, вызванных наличием специфических условий. Эти исследования позволяют теоретически обосновать целесообразность общебонитировочной шкалы насаждений и в качестве объективного критерия для установления бонитета использовать среднюю высоту насаждения в определенном возрасте. По утверждению проф. Н. В. Третьякова, в работах Вебера дана идея не только общей бонитировочной шкалы, но и всеобщих таблиц хода роста насаждений.

В. Н. Дракин и Д. И. Вуевский предложили новую формулу исследования хода роста насаждений по высоте и диаметру.

В основу своих выводов они положили гипотезу: «скорость роста по высоте, начиная от нуля, возрастает до некоторого максимума, после чего стремится к нулю при неограниченном увеличении возраста».

Изменение высот насаждений с возрастом происходит по S-образной кривой, если за абсциссу принять возраст A, а за ординату высоту H. Такая кривая роста касается оси абсцисс в начале координат и характеризует начальный период роста в высоту, в последнем периоде она отражает затухающий подъем кривой, следовательно, отражает ход роста в высоту двух ранее рассмотренных периодов, так как формула Вебера выведена лишь для второго периода.

Такая формула В. Н. Дракина и Д. И. Вуевского имеет следующий вид:

.

где: Н – высота в возрасте а лет;

Н_mах – верхняя граница роста для данной породы;

е – Неперово число, равное 2,71828;

а – возраст дерева или насаждения;

m и k – параметры уравнения, являющиеся положительными величинами, при m>1 кривая носит S-образный характер; при m<1 S-образная форма утрачивается и кривая обращена выпуклостью вверх; при m=1 получается уравнение Вебера.

Для пользования формулой составлены вспомогательные таблицы. Формула может быть рекомендована при исследовании хода роста культур в начальный период их развития. Характер кривой хода роста по высоте может быть выражен уравнением третьей степени, дающим хорошие результаты.

2 – ход роста приростов по высоте.

Рисунок 5 - График хода роста по высоте ствола в зависимости от возраста с использованием Дракина и Вуевского.

Для сглаживания S-образной кривой хода роста по высоте любым способом при построении графика рекомендуется выделять величины прироста в высоту по периодам роста и по этим данным строить вторую кривую приростов в высоту, которая наглядно иллюстрирует период кульминации прироста по высоте – так называемый закон большого периода роста – и контролирует степень сглаживания высот. Проф. А. В. Тюрин предложил сначала сглаживать кривую приростов и затем по полученным результатам получать сглаженную кривую высот.

Установленная многими исследователями зависимость между высотами среднего дерева насаждения и предельного по высоте и диаметру приводит к необходимости графических построений двух таких кривых на одном графике.

Как уже отмечалось, во втором периоде роста в высоту деревьев и насаждений кривая высот имеет параболический характер и может быть выражена уравнением второй степени, которое хорошо передает динамику прироста по высоте.

37. Методы лесоинвентаризации. Глазомерно-измерительный метод.

В нашей стране и за рубежом в последние годы учет лесных ресурсов проводится на основе широкого применения выборочных методов таксации насаждений и инвентаризации лесных массивов. В 1948 г. Австрийский ученый лесовод В. Биттерлих предложил новую теорию лесных измерений (угловые счетные или реласкопические породы). Слово реласкопические происходит от двух слов: relative – относительный, scopo – наблюдать, т.е. наблюдать относительно чего-то или наблюдать соотношения.

Математико-статистический метод лесоинвентаризации был разработан проф. Рихтером. Квартал разбивался взаимно перпендикулярными визирами через каждые 100 м. на пересечении визиров из одного центра последовательно откладывали 3 концентрические пробные площадки с радиусом 1,82; 5,64; 11,28 м, что соответствует 100, 250, 400 м². на первой круговой площадке учитывали деревья с таксационным диаметром 7,0-9,9 см, на второй – от 10,0 до 24,9, на третей – от 25,0 и выше. Одновременно с перечетом деревьев исследовали их текущий прирост путем измерения радиального прироста. По оценкам немецких лесоустроителей, сплошным перечетом при данном методе таксации охватывалось до 4% покрытой лесом площади.

Дешифровочный метод таксации основан на аналитико-измерительном дешифрировании качественных и количественных характеристик насаждений по их изображению на аэрофотоснимках. Обязательными условиями применения дешифровочного метода таксации являются:

– обеспеченность объекта лесоустройства качественными аэрофотоснимками масштаба не мельче 1 : 10 000.

– специальная подготовка таксаторов по дешифрированию аэрофотоснимков;

– обеспечение каждого исполнителя работ стереоскопом и другими приборами.

При таксации выделов методом дешифрирования таксационные показатели насаждений определяются путем анализа и сравнения фотоизображения дешифрируемого выдела с фотоизображением выделов, протаксированных глазомерным или глазомерно-измерительными методами. Анализируются и используются также данные прежнего лесоустройства. При необходимости применяется измерительное дешифрирование таксационных показателей. В карточке таксации и в таксационном описании делается отметка, что выдел протаксирован дешифровочный методом.

В Германии завершена очередная государственная выборочная лесоинвентаризация. В отличие от первой лесоинвентаризации второй государственный учет был проведен единовременно для всей территории Германии. Схема выборки практически не изменилась. Единицей выборки является тракт, который имеет форму квадрата со сторонами 150υ50 м. Тракты закладываются в углах сети квадратов 4*4 км с привязкой юго-западного угла. С целью увеличения точности оценки среднего и общего запасов в некоторых регионах густота трактов увеличена, и поэтому они располагаются в сети квадратов 2,83*2,83 и 2*2 км (области Bayern, Niedersachsen, Baden-Wuerttemberg, Schleswig-Holstein).

По углам трактов закладываются реласкопические круговые пробные площадки (РКПП) для таксации деревьев диаметром больше или равным 7 см, а также пробные площадки постоянного радиуса для таксации деревьев диаметром менее 7 см, учета подроста, подлеска, оценки их состояния, санитарного и общего состояния деревьев древостоя. Таким образом, круговая пробная площадка состоит из нескольких «подплощадок».

Все леса страны приводятся в известность в процессе проведения лесоустройства. В целом система лесоустройства в Германии состоит из двух подсистем: Bundeswaldinventur -государственная выборочная лесоинвентаризация (BWI) и Betriebsinventur - лесоустройство для частных лесовладельцев и отдельных лесохозяйственных предприятий. Непрерывная инвентаризация лесного фонда проводится с 1961 г., таким образом обеспечивается постоянный контроль за текущими изменениями в лесном фонде. В настоящее время в системе выборочной инвентаризации лесов страны широко применяются материалы дистанционного зондирования. Лесная администрация каждой области также проводит специальные лесоинвентаризационные работы (в частных лесах за счет средств самих лесовладельцев). Цели проводимых работ могут быть достаточно разнообразными: Bavaria, 1970–1971 г.г. – выборочная инвентаризация государственных лесов - получение детальной лесной статистики, оценка текущих изменений; Nordrhein-Westfalen, 1995 г. – выборочная инвентаризация лесного фонда математико-статистическим методом – независимый контроль динамики лесного фонда, оценка влияния лесохозяйственных мероприятий; Baden-Wuerttemberg, 2000 г. – изучение структуры прироста древостоев, прогнозирование роста и развития лесных экосистем, моделирование таксационных взаимосвязей и др.). В основном задачами таких лесоинвентаризации являются не только получение развернутой лесной статистики, но и сбор сведений о текущем состоянии лесов региона, страны и динамике происходящих процессов.

В европейских странах, помимо проведения государственной выборочной лесоинвентаризации, проводится инвентаризации лесов отдельных предприятий, частных лесовладений. Повыдельное лесоустройство (standwise forest inventory) основывается на статистически обоснованных выборочных методах.

В Германии повыдельное лесоустройство проводят, как правило, частные лесоустроительные компании. Вся территория объекта покрывается сетью пробных площадок, которые закладываются по схеме систематической выборки в углах сети квадратов или прямоугольников. Закладываются реласкопические круговые пробные площадки, а также круговые пробные площадки различных радиусов для таксации древостоя, оценки подроста, подлеска, напочвенного покрова, его видового разнообразия.

Система государственной выборочной лесоинвентаризации в Финляндии направлена не активное использование различных источников информации. Помимо данных таксации на пробных площадках, широко используются космические многозональные снимки, систем связанных цифровых топографических карт, изготовленных на основе геоданных и АФС наложенных на единую топооснову масштаба 1 : 20 000 с размером одного пиксела 2´2 м цифровые карты категорий земель в растровом формате (размер пиксела 25´25 м). Материаль дистанционного зондирования и данные цифровых карт используются для разделения различных категорий земель, а также для получения цифровых тематических карт пространственной; распределения лесопокрытой площади. Повыдельное лесоустройство в европейских лесных странах основывается на применени статистически обоснованных выборочных методов лесной таксации и проводите лесоустроительными компаниями на тендерной основе. Пробные площадки размещаются на территории объекта по заранее известной схеме, и, таким образом, точность данных заранее известна и статистически обоснована. На основе данных повыдельного лесоустройств разрабатывается план лесоуправления. Ведение лесного хозяйства без плана лесоуправления не разрешается.

В соответствии с установленными нормативами точности (таблица 2)  в Беларуси применяются следующие методы таксации: глазомерно-измерительный, глазомерный и дешифровочный метод рационального сочетания наземной таксации с камеральным аналитико-измерительным дешифрированием аэрофотоснимков.

Методическая и технологическая основа их регламентируется специальными техническими указаниями. Все насаждения, назначаемые на предстоящий ревизионный период в рубки главного пользования, таксируются глазомерно-измерительным методом.

Метод рационального сочетания наземной таксации с камеральным дешифрированием аэрофотоснимков используется при устройстве лесов с уровнем радиоактивного загрязнения более 15 Кu/кв.км и для других объектов, не вовлекаемых в хозяйственное использование.

При сочетании наземной таксации с камеральным аналитико-измерительным дешифрированием аэрофотоснимков на них должны быть отдешифрированы границы выделов и определены породный состав, класс возраста, средние высота и диаметр, тип леса, класс бонитета, полнота и запас насаждений, категории и со­стояние не покрытых лесом и нелесных земель.

Полученные дан­ные необходимо сопоставить с материалами предыдущего лесо­устройства с тем, чтобы не допустить необоснованных изменений контуров и таксационных характеристик ранее установленных вы­делов.

Таблица 2 - Нормативы точности определения таксационных показателей по разрядам лесоустройства и категориям насаждений

Примечания к таблице 2.

1. При недостаточном наличии спелых насаждений нормативы точности по п. 2 распространяются также на приспевающие насаждения, переходящие в течение предстоящего ревизионного периода в спелые, исключая участки леса, где рубки главного пользования и лесовосстановительные рубки запрещены.

2. В насаждениях, где средняя высота менее 15 м или средний диаметр менее 20 см, или средний запас на 1 га от 70 м³ и менее, допустимыми по соответствующему показателю считаются ошибки, не превышающие соответственно: ± 1 м ± 2 см ± 10 м ³.

3. Допустимой ошибкой в определении относительной полноты для всех категорий насаждений   при всех разрядах лесоустройства устанавливается ±0,1.

4. Допустимыми ошибками определений среднего бозраста основного элемента леса считаются при возрастах: до 40 лет ± 5 лет; от 41 до 100 лет ±10 лет; старше 100 лет ± 20 лет. Особое внимание должно быть уделено правильной таксации насаждений, находящихся на грани приспевающей и спелой возрастных групп для обоснованного их отнесения к указанным группам.

5. Предельно допустимой величиной систематической ошибки определения любого из таксационных показателей устанавливается  ±5%.

Глазомерно-измерительный метод таксации основан на сочетании натурной глазомерной таксации леса с выборочной измерительной и перечислительной таксацией. Глазомерно-измерительный метод таксации применяется в приспевающих, а также спелых насаждениях, включаемых в лесосечный фонд. При таксации леса с применением глазомерно-измерительного метода закладываются реласкопические площадки или круговые перечетные площадки постоянного радиуса. Последние закладываются, как правило, в насаждениях, в которых имеющийся подрост или подлесок не позволяет ведение замеров сумм площадей сечений на реласкопических площадках.

Количество закладываемых реласкопических площадок определяется согласно таблице 3.

Таблица 3 - Количество закладываемых реласкопических и перечетных площадок постоянного радиуса при глазомерно-измерительном методе таксации

При количестве площадок более четырех они размещаются по выделу равномерно-статистически; при четырех и меньше – в различных частях выдела в местах, наиболее типичных для характеристики насаждения. Равномерно-статистическое размещение реласкопических и перчетных площадок производится по заранее составленной схе­ме, нанесенной на абрис или аэрофотоснимок. Центры площадок закрепляются в натуре кольями (типа пикет­ных) или отмечаются на близлежащих деревьях (подрумяниванием коры) с указанием номера и расстояния до центра площадки. На реласкопических площадках определение сумм площадей сечений производится выверенным угловым шаблоном-полнотомером, призмой или зеркальным реласкопом для каждого яруса отдельно. Учет деревьев производится по составляющим породам с выделением деловых. Для определения средней высоты основного элемента леса и наиболее представленных составляющих пород на выделе произ­водят инструментальные измерения высот у 3 - 5 учетных деревь­ев, близких к средним, и при необходимости возрастным буравом определяют их возраст. Средняя высота и средний диаметр определяются как средне­арифметические значения их замеров. Данные всех измерений на реласкопических площадках записываются в карточку таксации. По числу учтенных деревьев на круговых площадках определяется среднеарифметическое значение сумм площадей сечения на 1 га каждой составляющей породы, и ее значение заносится в графу "сумма площадей сечения" карточки таксации. Вычисленная величина площадей сечения по породам является основанием для определения состава насаждения на выделе, а сумма площадей сечения всех составляющих пород - для опреде­ления полноты насаждения.

Класс товарности характеризует количественные показатели качественного состояния древесного запаса и его возможности для получения товарной продукции. Выход сортиментов из древесного ствола обусловливается как требованиями производственного плана, так и таксационными параметрами древесного ствола и разного рода пороками и фаутами. При таксации приспевающих и спелых древостоев указывается для каждого составляющего древесного вида класс товарности, который может быть определен как по проценту выхода деловой древесины, так и по доле деловых деревьев в процентах от общего количества деревьев на пробной площади (таблица 4).

Таблица 4 - Нормативы для определения классов товарности

Определение класса товарности (показателя качества древостоя) проводится по нормативам, приведенным в приложении С /5/. В Беларуси применяются таблицы Багинского В. Ф. и Костенко А. Г., входом в которые является порода, класс товарности, высота и диаметр ствола на высоте 1,3 м.

Запас насаждения или яруса на 1 га определяется как сумма запасов составляющих пород, которые вычисляются по формуле:

M=G·H·F,

где: М – запас древесины на 1 га, м³;

G – среднее арифметическое значение суммы площадей сечений на 1 га, м² по данным измерений на круговых площадках.

H,·F – видовая высота древостоя, м.

Перед закладкой круговых площадок постоянного радиуса определяется его размер, величина которого зависит от полноты и среднего диаметра древостоя согласно таблице 5.

Таблица 5 - Радиусы круговых перечетных площадок

Радиус и площадь одной круговой площадки:

Радиус, м            9,8      11,3       13,8       17,8

Площадь, м²       300      400        600       1000

В среднем для таксационного выдела на одной площадке должно быть не менее 15 деревьев. Перечет деревьев на круговых площадках ведется по состав­ляющим породам с подразделением деревьев на деловые и дровяные. Данные перечета деревьев на круговых площадках, заложен­ных в выделе, вносятся в специальную ведомость, затем произво­дится их обработка. Результатом поле камеральной обработки является определение сумм площадей сечений по ступеням толщины в пределах составляющих пород на суммированных площадках с переводом на 1 га. По полученным результатам определяются состав, полнота и класс товарности насаждения. Средняя высота и диаметр опреде­ляются по технологии, как и для круговых реласкопических пло­щадок.

47. Таксация лесосек при отпуске древесины на корню с учетом по количеству деревьев, назначенных в рубку. Таксация лесосек при отпуске древесины на корню с учетом по количеству заготовленной древесины.

Отбор деревьев в рубку осуществляется на лесосеках при учете древесины, отпускаемой на корню, по площади и по числу деревьев, назначенных в рубку (по пням), в порядке, предусмотренном РД РБ 02080.019-2004 Правила рубок в лесах Республики Беларусь. Утверждены и введены в действие Постановлением Комитета лесного хозяйства при Совете Министров Республики Беларусь от 26 декабря 2003 г. № 13.; Правила ведения лесного хозяйства в зонах радиоактивного загрязнения.; Инструкция по проведению лесоустройства государственного лесного фонда.

По указанным документам устанавливается и интенсивность рубки (количество назначенной к рубке древесины от общего запаса).

Для материальной оценки древесины на корню при отпуске ее с учетом по площади и по пням производится перечет деревьев.

Перечет деревьев, назначенных в рубку, ведется путем обмера мерной вилкой диаметров деревьев на высоте 1,3 м с подразделением по породам, ступеням толщины (при среднем диаметре 16 см и более – по 4 см ступеням, меньше 16 см – по 2 см) и категориям технической годности (качества).

Подлежат перечету с записью в отдельную ведомость и последующей вырубке сухостойные, буреломные, ветровальные и наклонные деревья вдоль границ за пределами лесосек, угрожающие падением на лесосеку или ее границу.

В сложных и разновозрастных древостоях перечет ведется по ярусам и возрастным поколениям.

Перечету подлежат деревья со ступени толщины 8 см и более.

По технической годности (качеству) деревья делятся на две категории:

а) деловые – деревья, у которых длина деловой части по СТБ 1711 и СТБ 1712 у комлевой половины составляет 3 м и более;

б) дровяные – деревья с длиной деловой части менее 3 м.

Отнесение при перечете отдельных деревьев к различным категориям технической годности производится в результате осмотра ствола по его внешним признакам – форме и наличию пороков.

Для установления степени развития пороков, которые не могут быть определены по внешним признакам, и их влияния на качественную категорию деревьев, руководствуются осмотром деревьев, срубленных на визирах, а также данными разработки соседних лесосек. В отдельных случаях в черноольховых, березовых, тополевых и осиновых насаждениях также допускается рубка до 5 модельных деревьев на 1 га отводимой в рубку лесосеки.

При перечете деревья отмечаются знаками в виде черты, круга (наносимых резаком, специальной краской), ярких клеящихся полосок пленки и другие: деловые – один знак, дровяные - двумя аналогичными знаками.

Применяемые обозначения и средства должны обеспечивать четкое различие деревьев по категориям технической годности, и контроль за их отбором. При этом в пределах одного лесхоза применяются знаки одного образца.

Результаты перечета деревьев, назначенных в рубку, а также семенников и семенных групп деревьев, деревьев, запрещенных к рубке, учета подроста и молодняка записываются в ведомость согласно приложению Д /5/ или в электронный прибор, с помощью которого выполняется обмер деревьев, назначаемых в рубку.

В пределах лесосеки (делянки) в целом для определения разряда высот по каждой составляющей породе с помощью высотомера измеряются высоты растущих деревьев – по 3-5 деревьев в центральной, характеризующей средний диаметр древостоя, и двух соседних с ней ступенях толщины. Если участие породы в составе не превышает трех единиц, то обмеряются пять деревьев этой породы из одной средней ступени толщины.

Деревья для обмера высот выбираются равномерно по всей площади лесосеки. У каждого дерева измеряется диаметр и высота. Для этих целей допускается использование деревьев, срубленных на визирах, если они удовлетворяют требованиям по диаметру. Для определения средней высоты преобладающей породы могут измеряться высоты у 10–15 деревьев, отобранных пропорционально числу деревьев в ступенях толщины.

Когда модельные деревья одного диаметра имеют значительные расхождения по высоте, то это свидетельствует о неудачном выборе моделей и не позволяет определить разряд высот с достаточной достоверностью. В таких случаях необходимо выбрать и обмерить новые модели. Поэтому определение разряда высот рекомендуется производить в полевых условиях с тем, чтобы неудачный выбор моделей был сразу же обнаружен и исправлен.

Разряд высот древостоев на лесосеке устанавливается согласно приложению Е /5/, где приведены «Таблицы для установления разряда высот древостоев», принятые согласно Нормативные материалы для таксации леса Белорусской ССР. Утверждены приказом Гослесхоза СССР № 82 от 17 июня 1982 года., и приведен пример определения разряда высот древостоя.

Разряд высот для пород, не указанных в приложении Е /5/, определяется по породе, относящейся к одному семейству, и для которой установлен разряд высот.

Таксация лесосек при отпуске древесины на корню с учетом по площади

Таксация лесосек при отпуске древесины на корню с учетом по площади осуществляется методами:

а). сплошного перечета деревьев;

б). закладки круговых площадок постоянного радиуса;

в). закладка круговых реласкопических площадок.

Сплошной перечет

Метод сплошного перечета является основным и имеет преимущество при проведении перечетов на лесосеках.

Сплошной перечет, как правило, производится на лесосеках (делянках) площадью до 5,0 га независимо от характера насаждений. При этом перечет деревьев, определение их технической годности, разряда высот и запись результатов перечета осуществляются в порядке, указанном в пунктах 7.2-7.7 /5/.

Круговые площадки постоянного радиуса

Данный метод таксации обычно применяется на лесосеках площадью 5,0 и более га с наличием густого подроста и подлеска, низко опущенных крон деревьев, других условий, с избыточным увлажнением, пересеченной местностью и других причин, по которым затруднено использование других методов.

Количество круговых площадок постоянного радиуса на лесосеке (делянке) зависит от площади лесосеки (делянки), ее полноты и приведено в приложении Ж (таблица Ж-1) /5/.

Круговые площадки постоянного радиуса закладываются равномерно по площади лесосеки (делянки) на продольных граничных линиях и внутренних визирах. При этом прохождение внутренних визиров допускается как по центру, так и по пересекающим диагоналям лесосеки (делянки).

На граничных линиях закладываются не полные, а только половинные площадки. Если граничные линии проходят вдоль расстроенных опушек леса, старых вырубок, широких просек и по другим не характерным для лесосеки (делянки) древостоям, то число площадок на них уменьшается до 1/5 от общего количества и, соответственно, увеличивается их закладка на внутренних визирах.

Среднее расстояние между центрами круговых площадок постоянного радиуса предварительно определяется по абрису делением протяженности граничных линий и внутренних визиров (за исключением неэксплуатационных участков) на число приходящихся на них площадок с округлением до 5 м. (Подробное описание последовательности закладки круговых площадок приведено в приложении Ж /5/).

Схемы размещения круговых площадок постоянного радиуса по площади лесосеки (делянки) показаны в приложении В /5/.

При размещении на лесосеке четырех и менее круговых площадок, они  закладываются равномерно по центральному визиру или методом случайной выборки в наиболее характерных местах данного древостоя.

Центры круговых площадок постоянного радиуса отмечаются кольями (типа пикетных) высотой до 0,7 м над землей, диаметром 8-10 см. На верхних частях кольев, повернутых лицевой стороной против хода движения, пишется номер круговой площадки. Кроме того, центры площадок отмечаются и на ближайших деревьях (подрумяниванием коры или краской) с указанием номера и расстояния до центра площадки.

Порядок закладки круговых площадок постоянного радиуса и ведения на них перечета приведен в приложении Ж /5/.

Перечет деревьев, определение их технической годности на круговых площадках постоянного радиуса осуществляются в порядке, указанном в пунктах 7.2-7.5 /5/.

Для определения разряда высот деревьев на каждой круговой площадке постоянного радиуса измеряются диаметры на высоте груди и высоты не менее 3 ближайших к центру деревьев учетных пород (выбираемых визуально). Средний диаметр и средняя высота деревьев на лесосеке (делянке) определяются как среднеарифметическое значение их замеров по каждой породе. Определение разряда высот осуществляется в порядке, указанном в пункте 7.7 /5/.

Данные перечета деревьев на круговых площадках постоянного радиуса, заложенных на лесосеке, вносятся в специальную ведомость согласно приложению Д /5/, или в электронный прибор, с помощью которого выполняется обмер деревьев, назначаемых в рубку.

При полекамеральной обработке суммированные данные перечета деревьев на всех круговых площадках по ступеням толщины в пределах составляющих пород переводятся на 1 га.

При закладке круговых площадок отмечаются семенники и семенные группы деревьев, отобранных в соответствии с действующими нормативными документами по лесовосстановлению, деревья, запрещенные к рубке, а также определяется количество подроста и молодняка.

Полученные результаты записываются в ведомость согласно приложению Д /5/ или в электронный прибор, с помощью которого выполняется обмер деревьев, назначаемых в рубку.

Круговые реласкопические площадки

Данный метод таксации применяется на лесосеках площадью 5,0 и более га с одноярусными, чистыми по составу и однородными по полноте древостоями, при отсутствии или редком подросте и подлеске и условии материальной оценки по специально разработанной компьютерной программе.

Круговые реласкопические площадки закладываются для определения таксационных показателей и объемов древесины на участках, назначенных в рубку. На них производятся замеры сумм площадей сечений, высот и диаметров деревьев согласно приложению Л /5/.

При таксации лесосек круговыми реласкопическими площадками применяются призмы или полнотомеры (угловые шаблоны) с шириной раствора 20 мм и 14,1 мм, соответственно с базисом между глазом и полнотомером 1 м и 0,7 м. Шаблон с раствором 14,1 мм применяется в древостоях со средним диаметром до 20 см, а с раствором 20 мм и призма – в древостоях со средним диаметром более 20 см. Перед началом работы полнотомеры и призмы обязательно проверяются (приложение Е, /5/).

Количество закладываемых круговых реласкопических площадок устанавливается в зависимости от площади лесосеки (делянки), полноты древостоя и принимается согласно приложению Ж (таблица Ж-1, графы 2-6), /5/.

Схема размещения круговых реласкопических площадок аналогично схеме размещения круговых площадок постоянного радиуса (пункты 8.1.3.3-8.1.3.5, /5/). Перечет, определение технической годности осуществляется в порядке, указанном в пунктах 7.2-7.5, /5/.

Для определения среднего диаметра и средней высоты основного элемента леса и наиболее представленных составляющих пород на выделе производят инструментальные измерения высот у 3-5 учетных деревьев, близких к средним, выбираемых визуально на каждой площадке.

Средняя высота и средний диаметр определяются как среднеарифметические значения их замеров.

Данные всех измерений на реласкопических площадках, заложенных на лесосеке, а также отобранных семенников и семенных групп вносятся в ведомость согласно приложению Л /5/ с последующей обработкой по специальной компьютерной программе.

Порядок работы на круговых реласкопических площадках приведен в приложении К /5/.

Одновременно с таксацией лесосек производится учет жизнеспособного подроста с распределением его по категориям крупности (0,5; 0,6-1,5 и свыше 1,5 м).

Подлежащий сохранению молодняк при таксации леса в перечет для определения эксплуатационного запаса не включается.

Учет подроста производится на площадке размером 10 м². При сплошном перечете деревьев учетные площадки размещаются на визирах, прокладываемых через 50-100 м; при ленточном перечете – на лентах перечета; при таксации лесосек методом круговых площадок – на этих площадках.

Во всех случаях необходимо соблюдать заранее определенные расстояния между площадками на визирах и лентах перечета. На лесосеках (делянках) площадью до 5,0 га закладываются 30 учетных площадок, на лесосеках (делянках) от 5,0 до 10,0 га – 50 шт. и на лесосеках (делянках) свыше 10,0 га – 100 площадок (количество площадок принято согласно Инструкции по сохранению подроста и молодняка хозяйственно ценных пород при разработке лесосек и приемке от лесозаготовителей вырубок с проведением мероприятий по восстановлению леса. Утверждена и введена в действие приказом Гослесхоза СССР от 8 декабря 1983 года № 147.).

Таксация лесосек при отпуске древесины на корню с учетом по числу деревьев, назначенных в рубку (по пням)

Таксация лесосек при отпуске древесины на корню с учетом по числу деревьев, назначенных в рубку (по пням), осуществляется путем отбора деревьев, назначенных в рубку, и их перечета в порядке, изложенном в пунктах 7.2-7.7 /5/.

Результаты перечета деревьев заносятся в ведомость согласно приложению Д /5/ или в электронный прибор, с помощью которого выполняется обмер деревьев, назначенных в рубку.

Общий запас на лесосеках определяется по материалам лесоустройства после их проверки в натуре и при обнаружении расхождений составляется акт по приложению Б /5/ или путем закладки круговых реласкопических площадок согласно приложению К /5/ и заполнением ведомости таксации круговыми реласкопическими площадками согласно приложению Л /5/.

Таксация лесосек при отпуске древесины на корню с учетом по количеству заготовленной древесины

Таксация лесосек при отпуске древесины на корню с учетом по количеству заготовленной древесины осуществляется методами:

а). использованием материалов лесоустройства;

б). закладки пробных площадей.

Отбор деревьев в рубку, перечет деревьев, назначенных к рубке при отпуске древесины с учетом по количеству заготовленной древесины, не проводятся.

Таксация лесосек с использованием материалов лесоустройства осуществляется в участках, намеченных лесоустройством для проведения рубок ухода в молодняках (осветления и прочистки), прореживания, а также для проведения прочих рубок (разработке горельников, валежа, захламленности, бурелома, ветровала, снеговала и снеголома, расчистке квартальных просек и других линейных трасс) с обязательным предварительным натурным обследованием лесосеки и уточнением таксационных показателей.

На участках (лесосеках), где в результате стихийных явлений, хозяйственной и иной деятельности произошли изменения таксационных показателей (по запасу – более 15%, составу – более 2 единиц, классу товарности и разряду высот – на один класс и более) определение их проводится путем закладки круговых реласкопических площадок согласно приложению К /5/ и заполнением ведомости таксации лесосек круговыми реласкопическими площадками согласно приложению Л /5/.

В остальных случаях предварительное количество заготовляемой древесины производится по данным пробных площадей.

Пробные площади для определения предварительного количества заготовляемой древесины закладываются в размере не менее 5% от площади лесосеки (делянки). При величине лесосеки (делянки) до 3 га закладывается одна пробная площадь, при площади лесосеки (делянки) более 3,0 га – по одной пробной площади на каждые 3 га с равномерным размещением на лесосеке (делянке). Пробные площади в натуре отграничиваются кольями высотой 0,7 м и диаметром 8-10 см.

На пробных площадях, закладываемых на лесосеке, при отпуске деревьев по количеству заготовленной древесины отбор и перечет деревьев, назначенных в рубку, диаметром 8 см и выше производится в порядке, изложенном в главе 7 /5/.

Древесина диаметром менее 8 см определяется по фактически вырубленному количеству, которое складируется по породам. Укладка проводится плотно между кольями комлями в одну сторону. Обмер проводится в метрах: ширина и высота по комлевой выкладке, длина по средней длине стволиков и веток. При обмере свежесложенного хвороста и хмыза полученный объем снижается на осадку для хвороста на 10% и для хмыза на 20%.

Коэффициенты полнодревесности для перевода складочных метров древесины диаметром менее 8 см принимаются следующие:

- древесина диаметром 4-8 см                – 0,50;

- хворост неочищенный при длине 4-6 м        – 0,20;

- хворост неочищенный при длине 2-4 м        – 0,12;

- хмыз (сучья, ветки) и мелкий неочищенный

хворост длиной до 2 м и толщиной до 2 см    – 0,10.

Результаты данных перечета и измерений на пробной площади заносятся в ведомость согласно приложению Н для последующей обработки по специальной компьютерной программе в составе АРМ «Лесопользование». Запас древесины диаметром менее 8 см определяется по данным фактических измерений, перемноженным на переводные коэффициенты полнодревесности. Если на лесосеке заложено 2 и более пробных площадей, то их данные суммируются. Результаты разработки пробных площадей оформляются Актом отвода лесосек и закладки пробной площади согласно приложению П /5/.

К проведению рубок ухода за лесом на лесосеке (делянке) с учетом древесины, отпускаемой на корню по количеству заготовленной древесины, допускаются исполнители, имеющие специальную подготовку и опыт выполнения таких работ, под непосредственным руководством и контролем мастера леса или помощника лесничего.

При всех видах таксации лесосек учитывается жизнеспособный подрост и молодняк с указанием породного состава, средней высоты, возраста и количества на 1 га. Учет подроста и молодняка, подлежащего сохранению при разработке лесосек, производится в соответствии с ТКП 047.

 2. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

Исходные данные: порода – сосна, возраст – 85 лет, площадь 0,85 га, данные перечета стволов приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1. - Данные перечета стволов

2.1. Расчет основных таксационных показателей элемента леса.

Сумма площадей сечений G, или абсолютная полнота, для ЭЛ определяется как сумма площадей сечений отдельных ступеней Gi, а для каждой ступени – как произведение площади сечения центрального дерева ступени g_i и количества всех растущих стволов в ней n_i:

G = Σ g_i* n_i  = Σ Gi* n_i

Площадь сечения центрального дерева ступени g_i определяем по формуле:

g_i  = 0,785d² /10000

Площадь сечения среднего дерева g_ср определяем для ЭЛ деление суммы площадей сечений G всех стволов этого ЭЛ (в нашем случае 19,224 м², таблица 2.2) на количество его стволов N (в нашем случае 301 шт.), получаем 0,063 м².

Средний диаметр D для ЭЛ определяется как среднеквадратическая величина через площадь сечения среднего дерева g_ср по таблицам «площадей кругов», или по формуле:

D = 2*100(g_ср/π)^0,5 = 2*100(0,064/3,14)^0,5 = 28,5 (см).

где 100 – переводной коэффициент из метров в сантиметры

Таблица 2.2 – Ведомость полекамеральной обработки пробной площади №1

Среднюю высоту для преобладающего ЭЛ определяем с помощью графика высот, приведенного ниже (рисунок 2.1):

Рисунок 2.1 - График высот ЭЛ сосна (85)на ПП №1

В нашем случае Нср = 23,5 м.

Бонитет (Б) определяется в зависимости от происхождения, возраста и средней высоты преобладающей породы по бонитировочной шкале М. М. Орлова. В нашем случае средний возраст ЭЛ 85 лет, средняя высота 23,5 м, значит, класс бонитета II.

Полнота относительная (П) определяется по соотношению суммы площадей поперечных сечений таксируемого (Gт) и нормального (Gн) древостоев, которая определяется по стандартным таблицам сумм площадей сечений и запасов нормальных древостоев Республики Беларусь.

В нашем случае: П = Gт / Gн  = 19,224/40,90 = 0,47;

Запас М – основной таксационный показатель, объем стволовой древесины в коре в плотных кубических метрах.

Перечислительный метод таксации предусматривает определение запаса древостоя по материалам перечета диаметров и измерения высот:

1) с использованием объемных таблиц;

2) через рубку и обмер по секционным формулам модельных деревьев.

При наличии высот для каждой ступени ЭЛ (для преобладающего ЭЛ) применяют безразрядные таблицы («Объемные таблицы по диаметру и высоте»). С помощью графика высот определяем сглаженные высоты (таблица 2.2). Затем определяем табличные объемы v_i для одного ствола каждой ступени ЭЛ в зависимости от сглаженной графически высоты. Перемножая v_i одного ствола на количество стволов n_i в соответствующих ступенях, получаем запас ступени:

M = ΣV_i*n_i

Аналогично определяем запас для общего числа живых стволов ЭЛ и отдельно для деловых стволов. Данные запасов переводим на 1 га.

Способ средней модели древостоя (таблица 2.3). Для использования данного способа требуется установить среднее дерево древостоя по его таксационным показателям, отвечающим средним величинам: диаметра, высоты и видового числа древостоя. Такие деревья называются средней моделью древостоя.

Средний диаметр и высота сосны представляют собой параметры расчетной модели, по которым предстоит найти допустимые границы значений d и h фактических моделей через допустимые относительные отклонения, одинаковые для высоты и диаметра - +5%. Абсолютные отклонения в нашем случае:

А_d = 28,5*0,05 = 1,4 см;

А_h = 23,5*0,05 = 1,2 м;

Из таблицы Д9 /3/, определяем 3 подходящие модели (отдавая предпочтение большему подобию по диаметру), затем определяем запас последних по модифицированной формуле Драудта (предварительно рассчитав среднеарифметическую величину площади сечения g_ср = 0,0613 м² и объема модельных деревьев v_ср = 0,658 м²):

М = v_ср*G/ g_ср = 0,659*19,2/0,061 = 207 (м³/га)

где G – сумма площадей сечения древостоя на 1 га.

Таблица 2.3 – Определение запаса по средним для древостоя моделям

Если необходимо определить структуру запаса, модели берут из из однородных групп деревьев древостоя (расчет запасов по средним моделям для каждой ступени толщины) – таблица 2.4.

Подбор моделей (таблица Д9 /3/) осуществляется более просто: практически необходимо брать ствол с диаметром, близким к центральному значению ступени, и с высотой, которая не более чем на 1 м отличается от сглаженной высоты ступени. далее реализовывается порядок, описанный выше для способа средней модели для древостоя, с той лишь разницей, что подбираем по одному модельному дереву для каждой ступени толщины. Запас всего древостоя сосны определяем на основе формулы: М = v_ср*G/ g_ср, как сумму запасов по ступеням толщины, полученное значение запаса пересчитывается на 1 га (в нашем случае 206 м³).

Класс товарности (КТ) - показатель качества запаса, который характеризует соотношение его деловой и дровяной частей.

Определяется:

1) по проценту деловых стволов от их общего числа (в нашем случае 96,5%, значит, I класс товарности);

2) более точно - по проценту выхода деловой древесины от общего запаса (в нашем случае 96,1%, значит, I класс товарности) по таблице лесоустроительной инструкции в зависимости от группы пород (Д10, /3/).

Таблица 2.4 - Определение запаса по средней модели для каждой ступени толщины

2.2. Материально-денежная оценка лесосеки

После того, как сформирована ведомость перечета деревьев лесосеки, приступают к установлению разряда высот /5/. Для этого нужно определить центральную и две смежных с ней ступени толщины. Центральная ступень толщины обычно представлена наибольшим числом деревьев. В нашем случае такой ступенью будет 28-сантиметровая. Далее у трех деревьев из центральной и двух смежных с ней ступеней толщины измеряют высоты. Таким образом, будет измерено 9 высот деревьев в ступенях 24 см, 28 см и 32 см. В нашем случае мы уже имеем среднеарифметические значения высот в таблице 2.1. далее для каждой ступени отдельно по специальным таблицам определяем ее разряд. Разряд древостоя определяем как среднеарифметическое из разрядов ступеней. В нашем случае имеем III разряд высот для сосны.

24 – 20,9 – 3

28 – 22,1 – 3 – 3

32 – 24,1 – 3

Денежная оценка отпускаемой на корню древесины, а также второстепенных лесных материалов, производится по каждой делянке на основе действующих лесных такс. Лесную таксу (цену) за один плотный кубический метр древесины на корню определяют в зависимости от вида рубки, породы, разряда такс и категории древесины (крупная, средняя, мелкая деловая или дрова).

В таблице 2.5 приводится ведомость материально-денежной оценки лесосеки. Лесосечный фонд – 2010 г. Лесхоз – Минский. Лесничество – Минское, кв. 6. Делянка - №4, площадь – 0,9 га. Преобладающая порода – сосна. Вид пользования – главное. Способ учета – по площади. Разряд высот – 2.

В зависимости от породы и разряда высот подбираем сортиментную таблицу для определения выхода единиц товарной структуры, как и для получения выхода лесопромышленных сортиментов (пиловочник, строительных бревен, тонкого кругляка). Для того, чтобы выполнить денежную оценку, применяют действующие лесные таксы. Полученные для ЭЛ в результате материальной оценки объемы крупной, средней, мелкой деловой древесины и дров умножаются на соответствующие им цены. Средний объем хлыста для каждой древесной породы определяется путем деления общего объема стволовой древесины на лесосеке (делянке) на соответствующее число деревьев.

Таблица 2.5 – Ведомость материально-денежной оценки лесосеки

2.3. Определение текущего прироста древостоя по запасу.

Для определения величины текущего среднепериодического прироста по запасу на временной пробной площади по средней модели для каждой ступени толщины, составляем таблицу 2.6.

Таблица 2.6 – Определение текущего (n = 10) прироста по запасу на временной пробной площади по средней модели для каждой ступени толщины

Определяем текущий периодический прирост древостоя по запасу:

Z_Mⁿ = Ma - Ма-n = 180 - 113 = 67 (м³)

Относительный текущий периодический прирост древостоя по запасу определим на основе формулы простых процентов:

Р Z_Mⁿ = 100 Z_Mⁿ/Ма = 100*67/180 = 37,2%

           -

Z_Mⁿ = (Ma - Ма-n)/n  = (180 - 113)/10 = 6,7 (м³/год)

Процент среднепериодического прироста древостоя по запасу определяется по формуле:

                    -

P_ZM^-n = 100*Z_Mⁿ/Ma  = 100*6,7/180 = 3,7%

Абсолютный средний прирост древостоя по запасу:

Z ^–_M = Ма/а = 180/85 = 2,1 (м³/год)

Относительный средний прирост древостоя по запасу:

P Z ^–_M =100 Z ^–_M/Ma = 100*2,1/180 = 1,2%

Вывод: таким образом, в контрольной работе определили основные таксационные показатели древостоя, запас древостоя различными способами, выполнили материальную и денежную оценку запаса древостоя на корню, рассчитали средний и текущий прирост древостоя по запасу по данным перечета стволов и таксации модельных деревьев на пробной площади.

Список использованных источников

1. Анучин Н.П. Лесная таксация. – Москва: Лесная промышленность, 1982.

2. Захаров В.К. Лесная таксация. – Москва: Лесная промышленность, 1967.

3. Атрощенко О. А., Минкевич С. И. Лесная таксация: методические указания и контрольные задания для студентов-заочников спец. Т. 16.01.00 – Минск: БГТУ, 2008.

4. Атрощенко О.А.Лесная таксация. Учебник для студентов специальностей «Лесное хозяйство» и «Лесоинженерное дело»/ О.А. Атрощенко,  – Минск: БГТУ, 2007.

5. Правила по отводу и таксации лесосек в лесах Республики Беларусь. Дата введения  2007-04-11