Таксационные показатели дубовых насаждений

Для разносторонней оценки и учета насаждений в лесотаксационной практике принято составлять специальную таксационную характеристику. Таксационная характеристика представляет собой систему таксационных показателей насаждений, определяющих их количественную оценку, биологические и физические особенности их строения и производительность в определенных лесорастительных условия в пределах занимаемой ими площади.

Таксационные показатели являются базой для составления таксационного описания в процессе таксации леса. Комплекс таксационных показателей насаждений устанавливается лесоустроительной инструкцией и включает:

К таксационным показателям относятся:

• — происхождение насаждений: искусственное или естественное, семенное или порослевое;
• — форма насаждений: простая (одноярусные насаждения, состоящие из одного полога) или сложная (многоярусные насаждения, кроны деревьев которых образуют несколько пологов);
• — состав насаждений, отражающий соотношение древесных пород, образующих насаждение;
• — средняя высота насаждения в целом и отдельных древесных пород;
• — возраст насаждения и отдельных его частей (по породам, ярусам);
• — элементы леса, представляющие собой древостой, однородный по высоте, возрасту и породе;
• — бонитет насаждений — показатель природных условий произрастания данного насаждения;
• — полнота насаждения в целом и его отдельных частей — степень плотности стояния деревьев, образующих насаждение;
• — средний диаметр деревьев, образующих насаждение в целом, а также отдельных его частей (ярусов, отдельных древесных пород);
• — запас, или количество древесины, на единице площади насаждения в целом и отдельных его частей (ярусов, отдельных древесных пород);
• — класс товарности насаждения или его частей, характеризующий качественное состояние древесного запаса и его пригодность для выработки лесной продукции;
• — тип леса — особый показатель, характеризующий естественно-исторические условия произрастания данного насаждения;
• — подрост и подлесок.

Сводная ведомость, включающая таксационные показатели, установленные для насаждения, называется таксационным описанием. Таксационное описание даёт представление о характере леса, особенности его строения, имеющийся в нем древесине и ее производственной ценности. При наличии таксационного описания отпадает необходимость каждый раз при решение каких-нибудь хозяйственных вопросов осматривать леса в натуре.

При разграничении леса на отдельные участки руководствуются различиями, обнаруживаемыми в таксационных показателях.

В процессе таксации леса относят к равнинным или горным, указывая для горных лесов экспозицию и крутизну склона.

По форме насаждения могут быть простыми и сложными. Простые насаждения представлены одним ярусом, сложные — двумя и более ярусами. Наиболее часто в наших лесах встречаются насаждения одноярусные, реже — двухъярусные и трехъярусные. Сложные насаждения с хозяйственной точки зрения более продуктивны и устойчивы. Это как бы два насаждения, совместно произрастающие на одной площади. После рубки первого яруса ему на смену приходит второй. Поэтому при таксации сложного насаждения каждый ярус описывают отдельно.

Выделение ярусов проводится при следующих условиях: полнота каждого яруса должна быть не менее 0,3; разница в средних высотах ярусов должна составлять не менее 20%. При высоте яруса от 4 до 8 м он выделяется, если его средняя высота составляет не менее ¼ высоты верхнего яруса. Нижний ярус выделяют, если его запас составляет не менее 30 м³ на 1 га и не менее 20% запаса основного яруса. Во всех остальных случаях нижний полог насаждения таксируется как подрост.

Основным считается ярус, имеющий больший запас, а при равных запасах — большее хозяйственное значение. Выделение ярусов в древостоях, как правило, проводят путем глазомерной оценки.

По составу насаждения делятся на чистые и смешанные. Насаждение считается чистым, если оно состоит из одной породы или если участие других пород не превышает двух единиц состава (10Дч). При наличии двух и более пород в составе насаждение считается смешанным, если доля одной из пород в составе не более 75% (например 7ДчЗГо).

На первое место в формуле состава ставят преобладающую породу, представленную наибольшей долей в запасе, или главную породу, имеющую наибольшее экономическое или хозяйственное значение.

Преобладающей древесной породой в насаждении считается порода, имеющая наибольший коэффициент состава в группе древесных пород хозяйства, к которому отнесено насаждение. При равенстве долей участия в составе двух или трех древесных пород, относящихся к одному хозяйству, преобладающей считается та из них, которая больше соответствует целевому назначению лесов или типу лесорастительных условий.

При наличии в составе смешанного насаждения только одной древесной породы из группы хвойных или твердолиственных, она считается преобладающей, если доля ее участия составляет не менее 5 единиц.

В тех случаях, когда доля участия отдельных древесных пород в составе насаждения не превышает 2 единиц, преобладающей признается древесная порода, имеющая в данном типе лесорастительных условий (типе леса) наибольшую хозяйственную ценность.

При таксации насаждений в ареале естественного произрастания дуба семенного происхождения (в дубравных и судубравных типах леса) во всех группах возраста указанные древесные породы считаются преобладающими в составе насаждений при доле их участия в составе древостоя 3 единицы и более.

При глазомерной таксации соотношение запасов составляющих пород в некоторых случаях установить довольно сложно. Вместо запасов можно использовать суммы площадей поперечных сечений деревьев на 1 га, сравнительно легко измеряемые с помощью полнотомера В. Биттерлиха или призмы Н. П. Анучина как для всего насаждения, так и для каждой породы.

Возраст древостоев принято выражать в укрупненных единицах — классах возраста. Продолжительность класса возраста различается в зависимости от длительности жизни древесных пород и их происхождения. Так, в насаждениях хвойных и твердолиственных пород семенного происхождения классы возраста имеют продолжительность 20 лет, мягко-лиственных и твердолиственных пород порослевого происхождения — 10 лет. Классы возраста принято обозначать римскими цифрами I, II, III и т. д. Если амплитуда колебания возраста отдельных деревьев в древостое не превышает продолжительности одного класса, то такие древостой называются одновозрастными, при большей разнице в возрасте деревьев древостой считаются разновозрастными. Лесные культуры образуют абсолютно одновозрастные древостой. Однако в связи с разнообразием роста и развития древесных пород, а также лесорастительных условий в настоящее время не существует однозначного подхода к разделению насаждений на одновозрастные, условно одновозрастные, условно разновозрастные, разновозрастные и абсолютно разновозрастные.

При хозяйственной характеристике насаждений применяют термин группы возраста: молодняки, средневозрастные, приспевающие, спелые и перестойные насаждения. Распределение по группам возраста проводится с учетом возраста хозяйственной спелости леса и определяется принятым возрастом рубки.

Среднюю высоту можно определять по кривой высот. Этот график отражает зависимость высоты деревьев от их диаметра на высоте 1,3 м. Для построения кривой высот на пробной площади измеряют диаметры (с точностью до ±0,1 см) и высоты (с точностью до ±0,1 м) у 15−25 деревьев, пропорционально представляющих все ступени толщины. В принятом масштабе по оси абсцисс откладывают значения диаметров, а по оси ординат — соответствующие им высоты обмеренных деревьев. Каждому парному сочетанию диаметра и высоту на графике соответствует точка. Между этими точками проводят плавную кривую так, чтобы по обе стороны кривой оказалось одинаковое количество точек. По кривой высот определяют высоты деревьев каждой ступени толщины и, вычислив средний диаметр древостоя, находят его среднюю высоту с точностью ±0,5 м.

Среднюю высоту древостоя можно определить как среднеарифметическое значение высот 5−6 деревьев, близких по диаметру к среднему дереву. Среднюю высоту находят дня каждого элемента леса. В смешанных и сложных древостоях среднюю высоту яруса вычисляют как средневзвешенную величину через коэффициенты состава или запас составляющих пород.

При таксации среднюю высоту при ее величине до 5 м определяют с точностью до ±0,5 м, а более 5 м — с точностью ±1 м.

При глазомерном определении средней высоты необходимо учитывать, что самое высокое дерево в отдельном элементе леса на 15% выше среднего, а самое низкое — на 30% ниже среднего.

Деревья в насаждении имеют разную толщину и их распределение по толщине различается: численность самых тонких и самых толстых деревьев незначительна, большинство деревьев относится к средним ступеням толщины. Это соответствует закону нормального распределения. Поэтому для характеристики основного компонента насаждения — древостоя — принято определять его средний диаметр. Средний диаметр древостоя — средняя толщина древесных стволов на высоте 1,3 м в однородном насаждении, состоящем из деревьев одной породы одинакового возраста.

Средний диаметр насаждения (Dcp) определяют на основе перечета деревьев по ступеням толщины. Сначала по данным перечета рассчитывают сумму площадей поперечных сечений деревьев в отдельных ступенях толщины. Затем, суммируя полученные данные по ступеням толщины, вычисляют средневзвешенную величину площади поперечного сечения среднего дерева:

Средний диаметр насаждения определяют как диаметр круга, площадь которого равна средней площади поперечного сечения методом подбора по таблицам площадей кругов.

При таксации насаждений на пробных площадях необходимо установить средний диаметр с высокой точностью (до 0,1 см). При массовой таксации лесов, выполняемой при лесоустройстве, средний диаметр определяют с градацией 2 см, если он не превышает 32 см, и с градацией 4 см, если средний диаметр древостоя более 32 см. Это соответствует точности примерно +10%.

Согласно положениям математической статистики, для нахождения среднего диаметра с точностью ±10% достаточно методом случайной выборки измерить толщину 7 стволов и вычислить среднеарифметическое значение.

В приспевающих, спелых и перестойных древостоях средний диаметр устанавливают раздельно по элементам леса, а в молодняках и средневозрастных древостоях — только для преобладающей породы.

При глазомерном определении среднего диаметра можно использовать закономерность, согласно которой в простом чистом древостое средний диаметр составляет примерно 60% диаметра самого толстого дерева и в 2 раза больше диаметра самого тонкого дерева.

Продуктивность насаждений зависит от лесорастительных условий: чем благоприятнее условия, тем в определенном возрасте древостой достигает большей высоты и накапливает больший запас древесины, и наоборот, чем условия хуже, тем меньшими оказываются высота и запас. Показателем продуктивности насаждения (древостоя), который зависит от степени богатства лесорастительных условий, является бонитет. Он характеризуется классами бонитета, которые определяются по соотношению среднего возраста и средней высоты древостоя.

В отечественной лесотаксационной практике для оценки продуктивности (качества) насаждений пользуются шкалой классов бонитета, предложенной М. М. Орловым в 1911 г.

При составлении шкалы насаждения были разделены на 5 классов бонитета по высоте в том или ином возрасте. Насаждения наивысшей продуктивности характеризовались I классом, а наиболее низкой — V. Позднее, когда в процессе учета и изучения лесов были выявлены насаждения, значения высот которых выходили за пределы шкалы, она была дополнена Ia, Va и V6 классами бонитета и разделена по происхождению насаждений (отдельно для семенного и порослевого происхождения).

Полнотой называется плотность стояния деревьев в древостое, характеризующая степень использования ими занимаемого пространства. Н. В. Третьяков предложил полноту, выражаемую суммой площадей поперечных сечений деревьев на высоте 1,3 м на единице площади (м2/га), назвать абсолютной.

Однако в практике более широко используется понятие «относительная полнота» (П). Относительная полнота представляет собой отношение суммы площадей поперечных сечений на 1 га таксируемого насаждения (GT) к сумме площадей поперечных сечений нормального насаждения (GH).

Нормальным называют сомкнутое насаждение, имеющее наибольшую абсолютную полноту в данных лесорастительных условиях для данной породы и возраста. Полнота нормального насаждения принята за 1, другие насаждения теоретически должны иметь полноту меньше единицы (0,9; 0,8; 0,7 и т. д.). Однако из-за того, что при установлении критериев нормальности могут иметь место субъективные факторы, не исключается наличие в природе насаждений с полнотой больше единицы.

Значения суммы площадей поперечных сечений на 1 га нормального насаждения (GH) берут из таблиц хода роста для соответствующей породы, построенных с учетом класса бонитета и возраста, или из региональных стандартных таблиц сумм площадей поперечных сечений и запасов древостоев при полноте 1,0, составленных в зависимости от высоты насаждения.

Сумму площадей поперечных сечений на 1 га таксируемого насаждения можно определить по материалам перечета деревьев, однако это связано с большими трудностями. Этот показатель можно легко и быстро определить в натуре с помощью полнотомера В. Биттерлиха или призмы Н. П. Анучина.

Товарность — качественная характеристика древесного запаса по выходу товарной продукции. Товарность зависит от происхождения леса (семенное, порослевое), возрастной структуры (одновозрастная, разновозрастная), проведенных хозяйственных мероприятий (например мелиорация) и режима выращивания (систематические рубки ухода, выборочные рубки). Для установления товарности леса используется специальный таксационный показатель — класс товарности.

Класс товарности определяется по доле выхода деловой древесины от общего запаса древостоя или доле деловых деревьев для каждого элемента леса (составляющей породы) и служит одним из входов в товарные таблицы. При натурной таксации товарность определяется глазомерно по шкале классов товарности, в каждом таксационном выделе приспевающих, спелых и перестойных насаждений.

Наиболее высокой товарностью характеризуются высокобонитетные хвойные насаждения, низкой — мягколиственные насаждения, особенно осинники, березняки и порослевые дубовые насаждения.

Запас насаждения — наиболее важный показатель в хозяйственном отношении. Его определяют в м3 на 1 га с последующим переводом на всю площадь насаждения. Для определения запаса применяют 3 основных метода таксации: перечислительный, измерительный и глазомерный (или визуальный).

Перечислительный метод — наиболее точный по сравнению с другими методами таксации. Он основан на перечете деревьев.

Перечет деревьев — это подсчет всех деревьев на отграниченном участке леса с измерением их диаметров на высоте 1,3 м и разделением деревьев по породам, категориям технической годности, ступеням толщины, группам возраста и т. п. с записью результатов в специальную ведомость.

Различают сплошной и частичный перечеты деревьев. При сплошном осуществляется подсчет всех деревьев на пробной площади или лесосеке, при частичном — перечет деревьев на узких лентах, расположенных через определенные расстояния, или на круговых площадках постоянного радиуса.

Более точные результаты получают при сплошном перечете. Однако вследствие его чрезвычайной трудоемкости (бригада из трех человек за рабочий день способна провести сплошной перечет на площади не более 6 — 7 га) этот способ может быть рекомендован для работы лишь на относительно небольших лесных участках (не более 3 га).

Если необходимо определить запас на больших площадях, применяют частичный перечет. При этом способе целое (весь участок леса) характеризуют по его части — пробной площади.

Пробной площадью называется отграниченная часть участка лесных земель (насаждения), на которой проводят перечет деревьев и все необходимые измерения и наблюдения. Результаты, полученные на пробной площади, переводят на всю площадь участка.

Объективная характеристика целого по его части возможна только при условии, что эта часть является типичной для целого. Следовательно, пробные площади необходимо закладывать в местах, наиболее типичных (средних) для всего участка леса. Она должна иметь одинаковые с насаждением значения таксационных показателей: состав, возраст, полноту и др. При подборе и закладке пробных площадей, как правило, руководствуются ОСТ 56−69−83 «Площади пробные лесоустроительные, методы закладки» и ОСТ 56−44−80 «Знаки натурные лесоустроительные и лесохозяйственные. Типы, размеры и общие технические требования».

Чем однороднее участок леса, тем легче выбрать место для закладки пробной площади. Предварительно следует ознакомиться со всем участком, учесть его особенности и подобрать такую часть, которая наиболее полно их отражает. Чем больше площадь и чем сложнее таксируемый древостой, тем разнообразнее его характеристики. Подбор типичного места для закладки пробной площади — дело непростое и во многом субъективное. Поэтому точность таксации насаждения при использовании данных пробных площадей может быть ниже, чем точность при сплошном перечете. Для повышения точности можно заложить не одну, а несколько пробных площадей с последующим вычислением средних значений таксационных показателей. Пробные площади размещают равномерно по площади участка или в типичных для него местах.

Постоянные пробные площади (ППП) закладывают для систематических повторных измерений с целью долгосрочных наблюдений за возрастными изменениями отдельных деревьев и насаждения в целом. Перечеты на ППП проводят через определенное число лет: 3, 5 и 10. Все деревья нумеруют масляной краской на высоте 1,3 м и отмечают на плане. Техника закладки постоянных пробных площадей сложнее, чем временных. Рубка модельных деревьев на ППП не разрешается. Их можно рубить за пределами пробной площади на смежных и однородных с ней участках леса.

Временные пробные площади (ВПП) закладывают для однократного определения всех таксационных показателей насаждения на момент производства работ. Кроме запаса древостоя, на ВПП определяют состав, средние возраст, высоту, диаметр, полноту, выход сортимента, прирост и др. ВПП часто закладывают для тренировки глазомера, контроля за качеством таксации, с целью проведения научных исследований, связанных с необходимостью быстрого получения данных о росте и строении насаждений, а также для составления таксационных таблиц, их проверки, корректировки и т. д.

Пробные площади различаются по форме: круговые постоянного или переменного радиуса с закреплением их центров кольями размещают в таксационном выделе обычно по сетке квадратов; ленточные — закладывают вдоль специально прорубаемых визиров полосами шириной 5−10 м без закрепления их границ в натуре; прямоугольные (прямоугольной или квадратной формы) — отграничивают в натуре визирами.

Визир — это узкая полоса шириной 0,3−0,5 м, прорубаемая внутри квартала или урочища, используемая в качестве ходовой линии при таксации леса. Направление визирам задают с помощью угломерного инструмента (буссоли). Визиры прорубают, устанавливая вешки и убирая при этом мешающий подрост и подлесок, а затем измеряют длину визира мерной лентой или рулеткой. На деревьях, стоящих по краям визира, делают легкие затески с трех сторон ствола (средняя затеска должна быть направлена в сторону визира) либо наносят отметки мелом или краской. По углам постоянной пробной площади устанавливают столбы толщиной не менее 12−16 см и высотой 0,7 м (надземная часть). В верхней части столба вырубают «щеки», на которых масляной краской указывают номер квартала, номер пробной площади, ее целевое назначение, размер и год закладки.

В пробную площадь нельзя включать прогалины, дороги и просеки. Она должна располагаться не ближе 20 м от опушек леса, широких просек, канав и пр.

Чтобы в последующем можно было легко отыскать место закладки пробной площади, составляют абрис. Он представляет собой чертеж пробной площади в заданном масштабе с обязательной привязкой к квартальной или визирной сети. По данным привязки пробную площадь наносят на планово-картографические материалы (планшеты, планы лесонасаждений).

Размеры пробных площадей, их секций и минимально необходимое число обмеряемых на них деревьев основного элемента леса зависят от возраста насаждений.

Размер временных пробных площадей дня тренировки в спелых, перестойных и расстроенных (со средним диаметром более 50 см) насаждениях устанавливают исходя из наличия на пробной площади не менее 100 деревьев основного элемента леса.

Размер пробной площади можно рассчитать по формуле:

S= NL2,.

где:

S — размер пробной площади, м2;

N — минимальное допустимое число деревьев на пробной площади, шт.;

L — среднее расстояние между деревьями, определяемое путем непосредственного измерения расстояний между 30−40 ближайшими деревьями, м.

На каждую пробную площадь заполняют специальную карточку. На первой странице приводят общие сведения (участковое лесничество, номер квартала, выдела, номер и размер пробной площади и т. п.), данные глазомерной и перечислительной таксации. На других страницах помещают перечетную ведомость деревьев по породам и данные измерения высоты; при необходимости приводят описание почвенного разреза и другие сведения. Сравнение данных глазомерной и перечислительной таксации способствует приобретению навыков глазомерного определения таксационных показателей.

Сплошной перечет деревьев на пробной площади ведется по ступеням толщины. При среднем диаметре древостоя 16 см и более перечет ведется по 4-сантиметровым ступеням толщины, а при среднем диаметре древостоя до 16 см — по 2-сантиметровым ступеням толщины. Перечету подлежат деревья, достигшие диаметра 8 см на высоте 1,3 м.

По технической годности (качеству) деревья разделяют на 3 категории: деловые, полуделовые и дровяные. Отнесение деревьев к различным категориям проводится в результате осмотра ствола и определения имеющихся на нем пороков по внешним признакам. На учтенных в процессе перечета деревьях делают отметки мелом, краской или затесывают кору без повреждения камбия: деловые деревья помечают одной чертой, полуделовые — двумя, дровяные деревья — тремя чертами.

Деловым считают дерево, из ствола которого может быть получен хотя бы один сортимент длиной 6,5 м и более при высоте дерева более 20 м, а у дерева высотой до 20 м — не менее 1/3 его высоты.

К полуделовым относят деревья, из ствола которых могут быть получены полуделовые сортименты длиной от 2,0 до 6,5 м.

Деревья, длина деловой части ствола, которых менее 2,0 м, а также сухостойные деревья относят к категории дровяных.

Пригодность ствола для заготовки деловых сортиментов оценивают на основе требований соответствующих стандартов на размеры и качество лесоматериалов.

При перечете ни одно дерево не должно быть пропущено или учтено дважды. Для этого перечет ведут в определенном порядке. Как правило, перечет выполняют специалист (техник или инженер) и двое рабочих: один рабочий мерной вилкой определяет диаметр стволов и устанавливает категорию технической годности каждого дерева; второй — отмечает учтенные деревья мелом, краской или затесками; специалист заполняет перечетную ведомость и контролирует правильность ведения перечета.

После завершения перечета подсчитывают итоги по каждой породе, ступеням толщины и категориям технической годности.