Всего на сайте:
183 тыс. 477 статей

Главная | Добыча и разработка природных ресурсов

Определение прироста древесины в насаждении.  Просмотрен 407

Таксационное строение насаждений.

Понятие о рангах, редукционных числах и относительных ступенях толщины.

Строение по диаметру, площади сечений, запасу.

Прирост древесины ствола.

Понятие о древесном приросте и его видах.

Определение прироста древесины на срубленном дереве.

Анализ хода роста ствола.

Определение прироста древесины в насаждении.

Насаждение представляет собой сложную биологическую систему, состоящую из многих компонентов. Важнейшим из них является древостой, представляющий совокупность деревьев, различных по толщине, высоте, объему, форме стволов и другим таксационным показателям. Многочисленными исследованиями таксаторов установлено, что характер изменчивости деревьев по упомянутым таксационным показателям и распределение общего количества деревьев подчиняется определенным закономерностям, получившим название строения насаждения.

Распределение деревьев по величине любого изучаемого таксационного показателя близко к распределению случайных величин и графически выражается колокообразной кривой, это означает, что совокупность деревьев древостоя элемента леса – это статистическая совокупность. Вследствие этого, к древостою при изучении его строения применимы методы, заимствованные из вариационной статистики. В целом можно сказать, что закономерности строения являются теоретической основой лесной таксации, на которой базируются ее методы и практические решения.

Понятие “строение” с течением времени менялось. А.В. Тюрин определяет его как порядок сочетания деревьев в насаждениях. А.Шиффель, Н.П. Анучин, К.Е. Никитин и вслед за ними В.В. Антанайтис и др. рассматривают строение как распределение числа деревьев по их таксационным признакам.

Н.Н. Свалов включает в это понятие разнообразные статистические модели.

Он же отмечает, что теория строения древостоев есть приложение статистической теории распределений к изучению рядов таксационных признаков древостоев. Н.В. Третьяков рассматривал внутреннее строение древостоев как распределение таксационных элементов в насаждении и соотношение их между собой, отличая его от внешнего строения, под которым подразумевал размещение деревьев по территории или структуру сложного насаждения. Близкое к Н.В. Третьякову определение дает А.З. Швиденко, понимая строение как закономерности распределения и связи таксационных признаков деревьев в насаждении. П.В. Верхунов дополнительно включает сюда же показатели изменчивости. Пространственное расположение деревьев древостоя он относит к морфологической структуре насаждений.

В конце 19 века немецкий проф. В. Вейзе, изучая вопрос о среднем диаметре деревьев, пришел к выводу, что число деревьев меньше средней толщины составляет в насаждении 57,5% от их общего числа, а больше средней толщины — 42,5%. Таким образом, среднее по толщине дерево как бы делит все имеющиеся в насаждении деревья на две неравные части.

Закономерность, обнаруженная проф. Вейзе, была подтверждена позднейшими исследованиями, причем было установлено, что она наблюдается у всех древесных пород. Эта закономерность, определяющая место среднего дерева в насаждении, имеет теоретическое и практическое значение, так как облегчает нахождение среднего диаметра насаждения.

Более широко обобщил распределение деревьев в насаждениях по диаметру австрийский лесовод Шиффель, который выразил диаметры не в абсолютных числах, а в долях средних диаметров насаждений (Rd).

Такие относительные значения диаметров в лесной таксации названы редукционными числами по диаметру. Иными словами, редукционное число по диаметру Rd есть частное от деления диаметра того или иного дерева на диаметр среднего дерева.

Замена абсолютных значений диаметров относительными величинами позволяет в насаждениях разных средних диаметров сравнивать толщину деревьев, растущих в одинаковых условиях.

Все деревья, составляющие насаждение, Шиффель распределил в последовательный ряд — по возрастанию диаметров (рисунок).

  
 

 

 

Этот ряд он разделил на десять частей. Для деревьев, оказавшихся на границе каждого из десяти отрезков, были найдены диаметры, выраженные в долях среднего диаметра, и в итоге составлена таблица редукционных чисел (таблица).

 

 

Редукционные числа по диаметру (Rd) для еловых насаждений

(по А. Шиффелю)

 

Средний диа- Диаметры в долях среднего диаметра, отграниченные от низшей ступени на число процентов от общего числа деревьев           
метр,см            
0,540 0,710 0,770 0,810 0,850 0,910 0,970 1,07 1,15 1,28 1,95
0,547 0,700 0,766 0,827 0,871 0,933 0,983 1,07 1,17 1,28 1,77
0,550 0,695 0,770 0,830 0,885 0,940 1,005 1,07 1,17 1,29 1,67
0,552 0,692 0,772 0,832 0,892 0,948 1,010 1,08 1,17 1,28 1,61
0,553 0,690 0,771 0,838 0,893 0,953 1,010 1,08 1,17 1,28 1,57
0,555 0,689 0,771 0,838 0,897 0,958 1.010 1,08 1,17 1,28 1,52
0,555 0,687 0,772 0,840 0,900 0,960 1,020 1,08 1,17 1,28 1,51
0,557 0,687 0,771 0,842 0,902 0,962 1,020 1,08 1,17 1,28 1,59
0,556 0,686 0,774 0,842 0,900 0,964 1,020 1,09 1,17 1,28 1,45
Средние 0,555 0,689 0,771 0,837 0,895 0,955 1,010 1,08 1,17 1,281 1,55

 

Редукционные числа показывают, что диаметры деревьев, находящихся в древостое в одинаковых условиях имеют одинаковые редукционные числа (составляют определенную долю от среднего диаметра). Отклонения от этого правила наблюдаются лишь у насаждений со средним диаметром менее 20 см.

Закономерности в строении, найденные для еловых насаждений, справедливы и для других древесных пород. Наличие у насаждений близких по характеру распределений деревьев по толщине, высоте и форме стволов свидетельствует о всеобщности этих закономерностей.

Дальнейшие исследования таксаторов позволили разработать на основе закономерностей строения насаждений более совершенные методы учета древесных запасов и выхода сортиментов, широко используемые в современной таксационной практике.

А.В. Тюрин для выявления закономерностей в строении насаждении распределял деревья по ступеням толщины, выраженным в десятых долях среднего диаметра насаждения (Rd). Такие ступени, являющиеся общими для всех насаждений и не зависящие от конкретных диаметров, называются естественными ступенями толщины. Среднее распределение деревьев в процентах по естественным ступеням толщины было получено проф. А.В. Тюриным в результате анализа многочисленных перечетов деревьев разных пород.

 

Распределение деревьев в насаждении по естественным ступеням

толщины (по А. В. Тюрину)

 

Естественные ступени толщины в долях среднего диаметра             
0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7
Число деревьев в ступени, % от их общего числа в насаждении             
0,7 3,5 9,5 16,1 18,4 18,1 13,1 8,9 6,3 3,3 1,5 0,5 0,1

 

Замена ступеней, выраженных в сантиметрах, относительными значениями дает возможность сравнивать и выявлять общий характер перечетов деревьев в насаждениях различных средних диаметров. Проф. А.В. Тюрин пришел к выводу, что распределение деревьев по естественным ступеням толщины не зависит ни от породы, ни от бонитета, ни от полноты насаждений. Это распределение лишь в некоторой степени зависит от возраста насаждений и в большой мере — от характера рубок ухода.

Распределение деревьев по естественным ступеням толщины является общим для всех насаждений, от него можно перейти к ступеням, измеряемым в любых мерах. Для этого надо построить график: по оси абсцисс отложить естественные ступени толщины, а по оси ординат - последовательные суммы числа деревьев, соответствующие естественным ступеням толщины.

По исследованиям проф. Тюрина, наименьшей естественной ступенью толщины оказалась ступень 0,5. Против верхней границы этой ступени, т.е. против 0,55, откладываем на графике процент деревьев, равный в этой ступени 0,7. Верхней границей следующей ступени, равной 0,6, будет 0,65. Против абсциссы, соответствующей 0,65, наносим процент деревьев, оказавшийся в этой ступени, плюс процент деревьев естественной ступени 0,5. Против верхней границы естественной ступени 0,7 откладываем суммарный процент деревьев по трем ступеням толщины: 0,5; 0,6; 0,7.

Установив в отмеченной последовательности длину ординат и соединив нанесенный на график ряд точек, получим огиву суммарного распределения деревьев по ступеням толщины (%).

На основе этой закономерности находят распределение деревьев по конкретным ступеням толщины при определенном среднем диаметре насаждения.

Например, получено распределения деревьев по четырехсантиметровым ступеням толщины в зависимости от среднего диаметра насаждений (таблица).

 

 

Распределение деревьев преобладающей части насаждения по

четырехсантиметровым ступеням толщины (по А.В. Тюрину)

 

Ср.диаметр насажде- ния, см Ступень толщины, см              
              
Число деревьев, %               
0,5 8,7 30,1 33,9 18,5 7,1 1,2 - - - - - - -
- 4,9 19,0 31,9 26,7 12,7 4,5 0,3 - - - - - -
- 2,0 12,2 27,5 29,3 17,6 8,7 2,4 0,3 - - - - -
- 0,7 7,8 21,7 27,7 21,5 12,5 5,7 2,4 - - - - -
- 0,4 4,6 15,3 24,4 24,3 16,0 9,5 4,2 1,2 0,1 - - -
- - 2,7 10,5 19,7 24,7 19,2 12,6 6,6 3,2 0,8 - - -
- - 1,3 8,8 15,4 22,6 21,4 13,6 9,3 5,2 1,8 0,5 0,1 -
- - 0,6 4,7 11,8 19,7 21,2 17,5 11,4 7,2 3,8 1,6 0,5 -
- - 0,2 3,1 8,7 16,2 19,6 19,1 13,8 9,2 5,7 2,8 1,1 0,5
               

 

 

  
 

 

Огива суммарного распределения числа деревьев

по ступеням толщины

 

Если по оси ординат в возрастающем порядке будут отложены суммы площадей поперечных сечений, то получают таблицу распределения сумм площадей поперечных сечений деревьев в насаждениях по четырехсантиметровым ступеням толщины.

В однородных насаждениях суммы площадей поперечных сечений по отдельным ступеням толщины прямо пропорциональны запасам древесины в этих ступенях. Поэтому эти данные можно использовать для получения распределения по ступеням толщины запасов насаждений.

деревьев, образующих насаждение, и сумм площадей их поперечных сечений, имеют в таксации большое практическое значение.

На основании этих таблиц и данных глазомерной таксации можно не производя перечета, найти Распределение сумм площадей

 

 

поперечных сечений деревьев

преобладающей части насаждения по четырехсантиметровым

ступеням толщины (по А. В. Тюрину)

 

Ср.диаметр Ступень толщины, см              
насажде-               
ния,см Сумма площадей сечений, м              
0,11 3,1 19,3 33,9 26,6 13,9 3,1 - - - - - - -
- 1,4 10,0 26,3 31,5 20,5 9,5 0,8 - - - - - -
- 0,5 5,4 19,0 29,4 24,0 15,5 5,4 0,8 - - - - -
- 0,2 2,9 12,8 23,6 24,8 19,0 11,0 5,7 - - - - -
- 0,1 1,5 7,8 17,9 24,4 20,8 15,7 8,6 2,9 0,3 - - -
- - 0,8 4,7 12,6 21,4 21,8 18,1 11,7 6,9 2,0 - - -
- - 0,3 2,7 8,6 17,3 21,4 19,8 14,5 9,8 4,0 1,3 0,3 -
- - 0,1 1,6 5,9 13,4 18,8 19,6 15,8 12,1 7,6 3,7 1,4 -
- - - 0,9 3,9 9,8 15,4 19,1 17,0 13,8 10,2 15,8 2,7 1,4
               

 

Таблицы, дающие распределение по ступеням толщины общего числа распределение числа деревьев и запаса насаждения по ступеням толщины.

Возьмем таксируемое насаждение, имеющее средний диаметр 28 см и запас на 1 га 200 м3. Находим для среднего диаметра 28 см, распределение запаса в процентах по ступеням толщины от 12 до 48 см. Затем определяем запас для каждой ступени толщины на основе следующих расчетов:

 

Md = Mp /100  
М12=200 . 0,1 /100 = 0,2 м3; М32=200 . 20,8 /100 = 41,6 м3;
М16=200 . 1,5 /100 = 3 м3; М36=200 . 15,7 /100 = 31,4 м3;
М20=200 . 7,8 /100 = 15,6 м3; М40=200 . 8,6 /100 = 17,2 м3;
М24=200 . 17,9 /100 = 35,8 м3; М44=200 . 2,9 /100 = 5,8 м3;
М28=200 . 24,4 /100 = 48,8 м3; М48=200 . 0,3 /100 = 0,6 м3.

 

Аналогично находят распределение числа деревьев предварительно определив по таблицам хода роста средний диаметр и число деревьев.

Приведенные данные являются основой для составления так называемых товарных таблиц, в которых используется распределение запаса насаждений по сортиментам.

Таким образом, Закономерное распределение деревьев по толщине является основой учета древесных запасов и широко используется при изучении роста насаждения, а также при хозяйственной и товарной их оценке.

Предыдущая статья:Статистический метод Следующая статья:Закономерное изменение высоты деревьев в однородных насаждениях.
page speed (0.0889 sec, direct)