Анализ хода роста дерева

ХОД РОСТА ДЕРЕВЬЕВ И ДРЕВОСТОЕВ

ХОД РОСТА ДРЕВОСТОЕВ

ЛЕКЦИЯ 11

Рост древостоев в зависимости от породы, полноты и хозяйственного ухода. Таблицы хода роста как математические модели динамики таксационных показателей с возрастом. Таблицы хода роста на бонитетной и типологической основе. Общие и местные таблицы

Для решения многих лесохозяйственных задач очень важно знать, как изменяются таксационные показатели деревьев и насаждений с изменением возраста, т. е. проследить их жизненный путь или, как принято говорить в лесной таксации, ход роста. Ход роста является производной от прироста и так же, как прирост зависит от большого числа внутренних и внешних факторов: биологических особенностей древесной породы, возраста, полноты и происхождения насаждений, условий местопроизрастания (класса бонитета), хозяйственного режима выращивания и т. д.

Ход роста дерева (точнее, ствола), т. е. изменение с возрастом его размеров, формы и полнодревесности (высоты, диаметра, коэффициентов формы, видового числа и их производных - площади сечения, объема и прироста), можно проследить только на срубленных деревьях путем проведения специального исследования называемого анализом древесного ствола.

Исследование хода роста дерева состоит из двух частей: полевых работ по отбору, рубке и обмеру деревьев и камеральной обработки данных полевых измерений.

В процессе полевых работ в соответствии с целью исследования подбирают участок леса, в котором закладывается пробная площадь с полным ее описанием (способ таксации пробной площади зависит от цели и заданной

точности) и отбираются одно или несколько типичных модельных деревьев для рубки и последующего анализа. Как правило, они отбираются из числа здоровых, не поврежденных гнилью деревьев.

Прежде чем выбранное для анализа дерево будет срублено, его следует описать на корню: определить класс роста, форму и размеры проекции кроны, охарактеризовать ближайшее окружение (расположение соседних деревьев с измерением расстояний до них и указанием породы, диаметров и высот), местоположение самого деревца, почву, подрост, подлесок и указать другие необходимые для цели исследования сведения.

У анализируемого дерева отмечают на стволе северную и южную стороны, устанавливают местонахождение шейки корня и на расстоянии от него равном 1,3 мизмеряют два взаимно перпендикулярных диаметра в направлении С - Ю и В - 3. Все эти данные записывают в бланк анализа ствола.

При валке дерева надо принять меры к тому, чтобы оно не зависло, а при падении сохранились неповрежденными все части ствола вплоть до вершинки. Дерево валят так, чтобы нижний срез проходил у шейки корня.

У срубленного дерева обрубают сучья, не повреждая кору, отмечают по всей длине ствола северную или южную стороны, измеряют общую высоту ствола, прирост по высоте за исследуемый период (за последние 5 или 10 лет), диаметры в коре на 1/4, 1/2, и 3/4 высоты для определения коэффициента формы, расстояние до первого мертвого, до первого живого сучка и начала кроны.

Рис. 1. Схемаразметки ствола для анализа

Ствол дерева размечают на секции 1 или 2-метровой длины (иногда длину комлевой секции увеличивают до 2,6 м с тем, чтобы ее середина совпадала с высотой груди). На серединах каждой секции, у шейки корня, на высоте 1,3 м и основании вершинки делают отметки и перпендикулярно оси ствола вы- пиливают кружки древесины толщиной 2...3 см с таким расчетом, чтобы лицевая сторона каждого кружка, на которой будет производиться подсчет годичных слоев, совпадала с отметкой на стволе, указывающей середину секции (рис. 1). Кружки выпиливают в направлении от основания ствола к его вершине. Если срез попадает на сучья, то его следует перенести на 5... 10 см вверх или вниз по стволу, не изменяя места выреза остальных кружков.

На лицевой стороне каждого кружка стрелкой показывается направление С-Ю. На обратной стороне дробью записываются: в числителе номер пробы и модельного дерева, в знаменателе номер кружка (римской цифрой) и высота выреза (арабской цифрой).

Подсчет годичных слоев и все необходимые измерения на срезах производятся непосредственно в лесу, либо незамедлительно (во избежание усушки и растрескивания кружков) после их транспортировки к месту камеральной обработки. Для этого на лицевой стороне всех кружков в направлении С-Ю и В-3 через центр (сердцевину) ствола острой стамеской или ножом вырезают две взаимно перпендикулярные бороздки. Обработку кружков начинают с нулевого среза, на котором подсчет годичных слоев ведут раздельно по всем четырем радиусам в направлении от центра к периферии.

Для контроля правильности счета и удобства последующего анализа через каждые 5 или 10 лет карандашом по всему годичному слою проводят замкнутые круги. При этом последний периферийный отсчет чаще всего оказывается неполным. Общее число годичных слоев на нулевом срезе указывает возраст дерева. На остальных кружках отсчет годичных слоев ведется от периферии к центру. При этом вначале откладывают неполный

десяток или пяток годичных колец, который получился на комлевом срезе, затем счет ведут таким же образом по десяткам или пятеркам. При этом у центра кружка число годичных слоев может оказаться равным или меньше принятой кратности. Такой порядок счета позволяет определить диаметры анализируемого ствола через каждые 5 или 10 лет.

Допустим, что возраст дерева 65 лет. Если на всех кружках от периферии. к центру с обоих концов диаметра отсчитать по 5 годичных слоев и измерить расстояние между оставшимися крайними слоями, найдем диаметры этого дерева без коры в 60 лет на разной высоте. Отсчитав таким же образом 15 годичных слоев, найдем диаметр в 50 лет и т. д. На каждом срезе измерение диаметров производится в двух направлениях С- Ю и В- 3 с точностью до 0,1 см. Полученные по этим данным среднеарифметические диаметры записываются в бланк анализа ствола (табл. 1). При эксцентричных годичных слоях измерения диаметров следует проводить таким образом, чтобы взаимно перпендикулярные линии, проходящие через сердцевину среза, характеризовали не хорды, а диаметры. Таким образом восстанавливается история роста дерева по диаметру.

Ход роста дерева в высоту определяется следующим образом. Путем сравнения общего числа годичных слоев на каждом срезе с числом годичных слоев у шейки корня определяется возраст, в котором дерево достигло высоты данного среза.

В нашем примере (см. табл. 1) число годичных слоев у шейки корня (нулевой срез) равно 65, на высоте 1,3 м 60, на высоте 3,6 м 56 и т. д. Следовательно, высоты 1,3 м дерево достигло в возрасте 65 - 60=5 лет; высоты 3,6 м в возрасте 65 - 56=9 лет и т. д. для каждого среза.

6.1. Ход роста ствола по диаметру

Рис. 2. Ход роста дерева по высоте

Рис. 3. Схема продольного сечения ствола по 10-летним периодам роста

По полученным данным строится график высоты (рис. 2), на котором в принятом масштабе по оси абсцисс откладываются возрасты (5, 9, 13 и т. д. лет), а по оси ординат - соответствующие им высоты (1,3; 3,6; 5,6 и т. д. метров).

Из этих точек восстанавливают перпендикуляры, точки пересечения которых соединяют между собой и получают слегка ломаную кривую, характеризующую ход роста дерева в высоту в зависимости от возраста. С этого графика снимают значения высот, соответствующие принятым интервалам возраста (через 5 или 10 лет), и таким образом определяют высоту дерева в 10, 15, 20, 25 и т. д. лет.

Для наглядности проведенного анализа, а также для определения длины вершин и диаметров их оснований строится график продольного сечения ствола (рис. 3), на котором по оси ствола, проведенной перпендикулярно линии основания, в определенном масштабе откладывают расстояния от нулевого сечения до вырезанных кружков и высоты, найденные по графику. Из точек на вертикальной оси, показывающих высоты срезов, проводят линии параллельные основанию, на которых в обе стороны от оси откладывают полудиаметры в коре, без коры и по принятым интервалам возраста (через 5 или 10 лет). Соединив прямыми линиями концы диаметров у ствола каждого возраста сначала с одной стороны вертикальной оси, затем с другой, получают форму продольного сечения ствола без вершинок. Соединив концы диаметров верхнего основания последней 2-метровой секции с общей высотой ствола для каждого возраста, получают полную форму продольного сечения ствола по принятым возрастным периодам. При этом длина вершинки для ствола каждого возраста равна разности ее общей высоты и высоты верхней границы последнёй 2-метровой секции, а диаметры верхних границ последних отрезов и будут диаметрами оснований вершинок.

Объем ствола для каждого возраста определяют по сложной формуле срединных сечений. Для этого по средним диаметрам каждой секции в коре и без коры, а также по принятым 5 или 10-летним периодам с помощью вспомогательных таблиц (см. лесотаксационные справочники) определяют площади сечений и записывают в соответствующие графы формы анализа ствола (табл. 6.2). Например, на срезе, взятом на высоте 1,3 м, в возрасте 65 лет диаметр в коре равен 28,7 см, без коры 26,7 см, а в возрасте 60 лет 25,6 см. Этим диаметрам соответствуют площади сечения 646,9; 559,9 и 514,7 см². После этого для каждого возраста отдельно определяют суммы площадей сечений (в квадратных метрах) всех 2-метровых секций и, умножая полученные результаты на 2 (постоянную длину секций), находят их объемы. Так, для возраста 50 лет число 2-метровых секций, равно 9, сумма их площадей сечений составляет 0,1909 м², а объем 0,3818 м². Объемы первых (нижних) секций определяются перемножением площади сечения на высоте 13 мна длину 2,6 м, а вершинок по формуле конуса перемножением площади основания вершинки на 1/3 его длины. Общий объем ствола для каждого возраста определяют суммированием объемов всех секций и вершинки с точностью до 0,0001 м'. Записи всех расчетов ведут в нижней части табл. 2.

Анализ ствола завершается вычислением видовых чисел, коэффициентов формы и изучением.динамики таксационных показателей во времени, т. е. определением их приростов. Раcчеты приростов по высоте, диаметру, объему, процента прироста по объему, видовых чисел и коэффициентов формы производят по приведенным в предыдущих главах формулам, а результаты записывают в табл. 3. При этом данные о текущем (среднепериодическом) приросте записывают между строками, указывающими возраст дерева. Например, текущий среднепериодический прирост за период от 10 до 20 лет записывается в строке между 10 и 20 годами и т. д.

Приведенные в табл. 6.3 значения средних приростов по диаметру получены путем деления диаметров без коры на фактическое число годичных слоев на срезе, взятом на высоте 1,3 м. Чтобы определить коэффициенты формы q₂ без коры, значения диаметров на 1/2h для каждого возраста можно снять с графика продольного сечения ствола, а еще лучше (точнее) с графика зависимости высоты от диаметра. При необходимости с этого же графика можно снять значения диаметров у шейки корня на высотах 1/3 и 3/4 высоты и определить q₀, q₁ и q₃ для каждого возраста. Определение коэффициентов формы ствола в возрасте 65 лет производится по данным натурных измерений делением диаметров у шейки корня, на 1/3 и 3/4 высоты на диаметры на высоте 1,3 м.

2. Ход роста по площади сечения и объему

6.3. Ход роста ствола по отдельным таксационным показателям

В нашем примере они равны: в коре q₀= 1,25, q1= 0,78, q₂= 0,69, q₃= 0,47; без коры q 0= 1,27; q₁= 0,81, q₂= 0,71 q₃= 0,50.

Для наглядности полученных данных строят графики зависимости таксационных показателей от возраста, на которых по оси абсцисс откладывают возрасты, а по оси ординат анализируемые таксационные показатели. Кривые хода роста по диаметру и объему строят аналогично кривой хода роста в высоту (см. рис. 2), а кривые динамики среднего и текущего приростов по каждому показателю строят на одном графике аналогично рис. 2 лекции 9. При необходимости (для выявления парных связей) строятся графики в зависимости отдельных таксационных показателей между собой (например, d c h h с f, d c v и т. п.).

Дата добавления: 2014-01-04