Лекция 14. Методы составления таблиц хода роста древостоев

Методы составления таблиц хода роста древостоев

Содержание и классификация таблиц хода роста древостоев

Методы составления таблиц хода роста древостоев

Содержание и классификация таблиц хода роста древостоев

Лекция 13

Таблицы хода роста и методы их составления

В производственных условиях для решения ряда задач необходимо располагать данными изменения таксационных показателей древостоя с возрастом. Этим целям служат таблицы хода роста, в которых для насаждения одного естественного ряда развития показаны по 10-20-летним периодам основные таксационные показатели древостоя.

Насаждения одного естественного ряда развития – это одинаковые по составу, условиям местопроизрастания, происхождению, хозяйственному воздействию и характеру роста.

Теоретической предпосылкой таблиц является обусловленность закономерностей роста и развития леса биологическим и экологическим условиям местопроизрастания. Характер роста древостоев поколений одной породы в основном определяется:

а) биологическими особенностями древесной породы;

б) особенностями почвенно-климатических условий местопроизрастания по лесорастительным районам;

в) происхождением насаждения;

г) первоначальной густотой древостоя;

д) хозяйственными мероприятиями по уходу за лесом.

Чаще всего таблицы хода роста составляются для чистых нормальных одновозрастных древостоев, с ненарушенным ростом, являющихся наисовершеннейшими при данных условиях местопроизрастания на площадях более 0,25 га, имеющих полноту 1,0. Расхождение по сумме площадей сечений (åG) допускается до 15%.

В недалёком прошлом и настоящем проводятся исследования в области построения таблиц хода роста модальных древостоев, т.е. наиболее распространенных среднеполнотных, смешанных. Имеется опыт составления таблиц хода роста разновозрастных древостоев по поколениям леса.

Содержание таблиц хода роста обычно бывает в двух вариантах:

а) с разделением на основные (господствующие) и второстепенные (подчиненные) пологи;

б) с показом таксационных показателей для всего древостоя, в т. ч. для отставшей в росте части леса.

В зависимости от исследователей содержание таблиц хода роста варьирует. Обычно для основного полога в таблицах представляют следующие показатели:Н_ср, Д_ср, N, M, HF, ; для второстепенного полога ; для всего древостоя -

Классификация таблиц хода роста

1. В территориальном аспекте – а) региональные (действуют на территории с которой собран экспериментальный материал. Теоретической основой признается наличие региональных особенностей роста насаждения, зависимость лесотаксационных взаимосвязей и строения древостоя от лесорастительных условий, от макроклимата района).

б) общие (в пределах страны) – по мере накопления местных таблиц хода роста установление существующих корреляционных связей таксационных признаков с средней высотой древостоя (), с условиями среды и географическими районами появляется возможность перейти к теоретическим обобщениям, выявлению общих закономерностей продуктивности лесов.

В основе общих таблиц лежит признание наличия определённого единства естественного хода роста насаждений разных лесорастительных районов и условий местопроизрастания.

2. По группировке материала таблицы хода роста бывают бонитетные и типологические.

В первом случае – в пределах класса бонитета теоретически могут быть объединены совершенно противоположные типы леса.

Класс бонитета по возрастам в таблицах хода роста ведет себя по-разному:

- так, например, в таблицах Варгаса для древостоев сосны не изменяется. Такое же положение характерно для всеобщих таблиц Тюрина, Шустова.

- класс бонитета возрастает для дуба, по Шустову; ели I и II классов бонитета, по Тюрину.

- класс бонитета падает для дуба III класса бонитета, по Шустову.

Профессор Третьяков различает три типа развития древостоев: обычный, с падающей и возрастающей интенсивностью роста с возрастом.

Поэтому он считает несостоятельной идею составления общих и всеобщих таблиц хода роста, метафизических по своему существу.

При составлении таблиц хода роста по типам леса необходимо учитывать следующее:

- изменение облика насаждений и напочвенного покрова в одном и том же типе леса с возрастом;

- географическая обусловленность типов леса и различие в производительности одного и того же типа в разных лесорастительных районах;

- резкую нарушенность нижних ярусов растительности данного типа леса при низовых пожарах;

3. По степени подробности таблицы бывают следующими:

- сокращенные, с приведением лишь некоторых таксационных показателей для всего древостоя , ;

- полные, с показом всех таксационных показателей и выделением основного и второстепенного пологов;

-законченные, содержащие кроме того динамику товарности древостоя.

4. По составу древостоя – для чистых и смешанных древостоев.

5. По возрастному строению – для одновозрастных, условно одновозрастных и условно разновозрастных древостоев.

В целом для всего разновозрастного древостоя для всех возрастов таксационные показатели стабильны и меняются мало. Поэтому для таких объектов исследуется ход роста отдельных поколений леса и взаимоотношения поколений между собой, с выделением фаз, стадий и этапов (онтогенетического) развития разновозрастного леса.

6. по степени сомкнутости полога – для нормальных, различной сомкнутости или модельных на данный возраст.

7. по степени интенсивности проведенных рубок ухода – слабых, умеренных, сильных или очень сильных изреживаниях.

8. по происхождению – для естественных древостоев и лесных культур различной густоты.

Существует несколько методов составления таблиц хода роста древостоев.

1. Исторический – самый совершенный, но требующий очень длительного времени. Выбирается типичное молодое насаждение, в котором через каждые 5-10 лет проводятся повторные перечеты с вычислением всех таксационных признаков до возраста наступления естественного разрушения древостоя. Так, например, для сосны этот возраст составляет 400-500 лет, поэтому до настоящего времени они еще не составлены.

По мнению профессора Н.В. Третьякова, все остальные методы дают лишь эскизы таблиц хода роста. По сути дела, в таблицах отражается лишь статистика возрастных состояний таксационных показателей на данный момент. Неизвестной остается первоначальная густота леса.

2. Метод указательных насаждений или аналитический метод разработан тремя поколениями лесоводов Гартигов в прошлом веке, в дальнейшем детализирован профессором А.В. Тюриным.

В лесном массиве подбираются участки леса одного естественного ряда развития, в котором старое насаждение в раннем возрасте было таким же, как имеющееся молодое. В свою очередь, молодое насаждение с возрастом должно иметь такие же таксационные показатели, которые имеет данное старое насаждение. Следовательно, ход развития старого насаждения дает указание для выбора более молодых, составляющих как бы продолжение одно другого, разные звенья одной цепи развития. Пройденные этапы более старых, различные возрастные стадии развития одного и того же указательного насаждения. Подбор древостоев проводится путем анализа хода роста в высоту и толщину 3-5 самых высоких деревьев. По Н.В. Третьякову, они берутся примерно 85 ранга толщины и являются быстро развивающимися. По данным А.И. Тарашкевича, в пределах периода 10 лет около 25-30% деревьев в древостое меняют свои ранги, самые же высокие стволы и раньше были такими же. В последующем это положение подтвердил М.Л. Дворецкий.

На основе анализа отобранных деревьев получается ход роста в высоту максимальных значений древостоя. При правильном подборе пробных площадей все линии роста дадут расхождение на более ±1 м и идут параллельно друг другу. Разница эта вызвана влиянием лишь метеорологических факторов.

На всех подобранных пробных площадях проводится перечет, рубка моделей и вычисление всех таксационных признаков. Обработка данных в первоначальном варианте авторов графическая.

В производственных условиях в настоящее время метод дополняется также анализом хода роста средних деревьев древостоя. При камеральной обработке материалов применяются закономерности хода роста нормальных древостоев. Данным способом таблицы хода роста можно составить в течение одного сезона. Недостатки способа заключаются в следующем:

а) трудность выбора указательного насаждения среднего, для данного класса бонитета или условий местопроизрастания. Малейшая неудача в выборе отразится на всех таблицах, построенных на чрезвычайно небольшом числе данных по сравнению с объемом таблицы и сферой их применения;

б) погрешности в выборе моделей, минимальные неточности даже правильно подобранных моделей вызывают неисправимые, а главное – не замечаемые ошибки в таблицах;

в) указательные насаждения должны быть смолоду нормальными по развитию и все насаждения более молодые, должны быть одинаковыми с ним по происхождению, росту и хозяйственным воздействиям. Это сильно затрудняет их подбор. Кроме того, все эти древостои должны иметь полноту 1,0 с самого момента их смыкания.

3. Статистический метод

В 1881 г. Баур предложил метод полосок, согласно которому собирается массовый материал по обмеру и таксации нормальных полных насаждений различных бонитетов и возрастов, а затем составляется точный график зависимости запаса от возраста.

Пространство, занятое на графике точками, снизу и сверху ограничивается кривыми линиями и подразделяется на равные части по числу устанавливаемых классов бонитета. Посередине каждой полоски проводят среднюю кривую запасов.

По разделенным классам бонитетов проводится распределение пробных площадей. Графически устанавливаются средняя высота (Н_ср) и другие таксационные показатели, предусмотренные таблицами хода роста по классам возраста. Полученные данные взаимно увязываются (N, Д_ср и ∑G H_ср). Способ прост по применению и наглядности. Недостатки способа:

а) неопределенность в поведении ограничивающих кривых для крайних бонитетов, вследствие чего распределения пробных площадей по бонитетам приобретает случайный характер;

б) отсутствуют придержки для суждения о принадлежности насаждений к одной естественной линии развития;

в) нельзя быть уверенным, что составленные таблицы представляют действительно ход роста нормальных насаждений;

г) для применения способа требуется собрать значительное количество пробных площадей.

Дальнейшее развитие статистический метод получил в работах многих исследователей. По данным И.В. Семечкина, в елово-лиственных насаждениях одного возраста в ельнике – черничнике и ельнике – кисличнике Ленинградской области изменчивость таксационных показателей древостоя составила по средней высоте 7-8%, по диаметру 10-12%, по полноте 14-15%, по запасу 17-20%.

В результате, для получения достоверной таксационной характеристики одного класса возраста необходимо протаксировать методом случайного отбора не менее 40 различных участков леса и вывести средние данные.

Н.П. Анучин предлагает по данным таксационных описаний по каждому классу бонитетов и возрасту вывести среднюю полноту, запас, состав, Д_ср, Н_ср и получить их среднеквадратическое отклонение. Отсюда насаждения высшей полноты будут характеризоваться максимальными значениями суммы площадей сечений и запаса, что соответствует таблицам хода роста нормальных насаждений.

4. Метод повторных перечетов или отрезков (комбинированный метод). Предложенный в 1857г. Гейером. В определенных лесорастительных условиях (тип леса или класс бонитета) подбираются типичные насаждения разных возрастов. В них через каждые 5 лет производят повторную таксацию в течение 15-20 лет с вычислением всех таксационных показателей.

Таблицы составляются графическим способом. Отрезки кривых на них должны иметь частичное совпадение или же сохранение одного характера развития. Значительно отступающие от общей кривой отрезки вверх или вниз указывают на принадлежность данного насаждения к другому естественному ряду развития.

Достоинства способа: простота составления таблиц; в результате многократных обмеров вскрываются ошибки, допущенные в выборе насаждений.

Недостатки:

а) на составление таблиц требуется время в 15-20 лет.

б) трудность подбора однородных насаждений.

5. Метод ЛенНИИЛХ или графико-аналитический метод Н.В. Третьякова. С точки зрения методики исследований следует различать категории насаждений:

а) чистые одновозрастные и не задержанные в росте;

б) сложные древостои, из нескольких элементов леса;

в) подвергшиеся выборочной рубке с определенным размером ствола;

г) с периодом задержки или ускоренная роста в молодости.

Таблицы хода роста составляются не по рядам производительности (по классам бонитета), а по естественным рядам развития. Основной классификационной единицей признается тип леса, классам бонитета отводится второе место. Материал собирается по категориям древостоев и типам леса 12 пробных площадей на каждую категорию. Число стволов на пробе:

300 шт.- молодых и средневозрастных;

150 шт. в более старых;

100 шт. в сложных древостоях на элемент леса, составляющего более 20% всего запаса древостоя

Перечет древостоя проводится по элементам леса с разбивкой стволов на основную часть и вырубаемую (отпад), (основную и второстепенную пологи). Модели – не менее 12 шт. Для элемента леса, взятых равномерно по ступеням толщины. Рекомендуется проверка древостоев элементов леса в отношении «наибольшей высоты», взятой по кривой высот для дерева 85-го ранга. Контроль удачности взятия проб проводится по уравнениям. Эти же выровненные данные используются в таблицах хода роста.

Для построения таблиц хода роста используются закономерности в ходе роста и развития насаждений с нормальным ростом (с построением графиков).

6. Составление таблиц на основе типовых линий роста древостоев ВНИИЛМ. Метод предназначен для построения в производственных условиях упрощенных таблиц хода роста для чистых одновозрастных нормальных древостоев с ненарушенным развитием.

На основе анализа свыше 500 существующих таблиц хода роста по сосне и березе получены типовые линии роста древостоев по средней высоте, сумме площадей сечений.

В пределах одного класса бонитета ход роста по высоте может быть различным и характеризоваться несколькими типами роста по сходству типов леса, условий местопроизрастания, по данным анализа хода роста по высоте наиболее крупных стволов указанных древостоев. Между тем каждый класс бонитета на основании корреляционного анализа характеризуется некоторым средним типом роста в опорных возраста, которые составляют для хвойных пород 50, 100, 150 лет, для лиственных – 20, 50, 80 лет. Подбор типов кривой хода роста древостоев по таксационным показателям проводится по значениям их в опорных возрастах. При этом для каждого из таксационных показателей могут оказаться различные типы роста.

Дата добавления: 2014-01-04