Лесная таксация как наука, ее взаимосвязь с другими дисциплинами

1.       Лесная таксация как наука, ее взаимосвязь с другими дисциплинами

Лесная таксация — это наука, которая занимается вопросами учета леса. Слово «таксация» происходит от латинского taxatio, что означает «оценка». Отсюда, таксировать лес – это значит  его оценивать. Здесь имеется в виду материальная оценка  леса, сводящаяся к определению объема целых деревьев  и их частей, запаса насаждении (т.е. количества древесины в них), возраста и прироста отдельных деревьев  и целых насождений.

Объектами лесной таксации являются отдельные деревья, насаждения, лесной массив, готовая лесопродукция и т. д. Для измерений в лесной таксации используют различные приборы и инструменты. Наиболее распространенными являются мерные ленты для измерения длины, мерные вилки при измерении толщины деревьев, мерные скобы для замеров толщины срубленных деревьев, высотомеры для определения высоты деревьев и др.

Лесная таксация – это вспомогательная отрасль лесохозяйственного учения, занимающаяся способами определения объема срубленных и растущих деревьев, так же как и их частей, запаса насаждений и прироста как отдельных деревьев, так и целых насаждений. Впрочем, в прежнее время выражение лесная таксация употребляли, изредка употребляют и теперь, и в более широком смысле, обозначая им и денежную оценку деревьев и насаждений, а иногда и совокупность всех лесоустроительных работ, в ряду которых таксация всегда занимает более или менее видное место.

Понятая в более тесном значении лесная таксация в прежнее время была известна под именем лесной математики. Основанием для такого названия служило то обстоятельство, что лесная таксация имеет дело главным образом с расчетами, производимыми на основании данных, полученных более или менее точными измерениями таксируемых деревьев. С особенною точностью может быть произведено измерение срубленных деревьев, объем которых можно определить или физическими приемами, посредством взвешивания или ксилометрическим путем, или стереометрическими вычислениями на основании произведенных линейных измерений.

Лесная таксация – одна из основных дисциплин, на которой базируется построение лесного хозяйства. Из лесохозяйственного цикла научных дисциплин она наиболее разработана. Это обстоятельство обусловлено тем, что лесная таксация имеет дело с измерениями, дающими  объективную оценку изучаемым предметам и при решении своих задач широко использует средства математики. Вместе с тем лесная таксация как наука имеет свои методы и свою теорию. Она является фундаментом всех лесохозяйственных дисциплин. В любой из них те или иные сравнительные оценки роста леса, выявление его состояния, различного рода расчеты и прогнозы  осуществляются путем использования методов лесной таксации.

Лесная таксация связана со многими научными дисциплинами. Так в вопросах  изучения законов роста отдельных деревьев и целых насаждений она тесно соприкасается с ботаникой, дендрологией и лесоводством; для характеристики условий местопроизрастания, определяющих различную продуктивность лесов, она использует данные почвоведения; при выявлении выходов отдельных лесных товаров или сортиментов таксация основывается на материалах, рассматриваемых в курсах лесного товароведения; для качественной характеристики древесины она изучает пороки древесины, рассматриваемые в курсе древесиноведения и лесной фитопатологии; при учете запасов леса на значительных территориях и разграничении их по хозяйственной ценности необходимы знания по геодезии  и аэрофотографии

15. Определение прироста растущего дерева

Увеличение с течением времени древесной массы в дереве или в насаждении — следствие изменения величины диаметров деревьев, их площадей сечения, высот и видовых чисел. Поэтому при рассмотрении вопроса об изменении древесной массы следует изучить методы определения прироста по всем перечисленным таксационным показателям,

В лесной таксации различают два вида прироста: средний и текущий.

Средним приростом считают величину, на которую в среднем в единицу времени (чаще всего год) на протяжении всей жизни дерева или насаждения изменяется абсолютная величина одного из перечисленных выше таксационных показателей. Средний прирост определяется путем деления абсолютной величины таксационного показателя на возраст дерева.

Текущий прирост представляет собой величину, на которую изменяется данный таксационный показатель в определенное время жизни дерева, например за последний год. Он определяется как разность в величине того или иного таксационного показателя в данный момент и год назад.

Величину изменения таксационных показателей дерева за год точно измерить трудно, так как она весьма незначительна, а таксационные измерения имеют невысокую точность. Поэтому чаще всего текущий годичный прирост определяют по разности таксационных показателей не за один год, а за П Лет (5; 10 и т. д.). Например, текущий годичный прирост по объему принимают равным разности в объемах дерева, наблюдаемых в данное время и 10 лет назад, разделенной на 10.

При таком определении получают вместо текущего средний годичный прирост, наблюдаемый в последний период жизни дерева. Таким образом, теоретическое представление о текущем приросте несколько отличается от фактически устанавливаемого прироста.

Так как при таксации леса вместо прироста за последний год определяется прирост за определенный период П Лет, его называют периодическим.

Однако величина периодического прироста мало показательна для суждения об успешности роста отдельного дерева или целого насаждения. Поэтому величину периодического прироста делят на число лет П В этом периоде.

Текущий прирост дерева обозначается буквой Z, Средний — Д. При определении прироста какого-нибудь таксационного признака добавляют буквы, принятые для его обозначения (по высоте H, По диаметру D, По площади сечения G, По объему V, По видовому числу F, По запасу М).

Средний и текущий приросты по всем этим таксационным показателям определяют по следующим формулам:

ДH = Hа : а; (340) ДD = Dа : а;

ДG = Gа : а; (342) Дv = Vа : а;

ДF = Fа : а; (344) Дм = МА : а;

Zh = (Hа – Hа-п) : п; (346) Zd = (DA – DA-N) : п;  

Zg = (gA – gA – n) : n; (348) Zv = (VA – VA-n) : n;

Zf = (fA – FA-n) : n; (350) ZM = (MA – MA-n) : n;

В этих формулах

А – Возраст дерева в данное время;

A– П– возраст дерева П Лет назад.

У деревьев хвойных пород в первые 50–60 лет текущий прирост обычно больше среднего, в 50–60-летнем возрасте оба вида прироста одинаковы, а в последующий период они неизменно уменьшаются, причем более быстро падает текущий прирост. Такое соотношение между приростами, по опытным данным, закономерно, что подтверждается также приводимым ниже теоретическим расчетом.

Возьмем в жизни дерева или насаждения два момента, отделенных один от другого промежутком в 1 год. Первый момент обозначим через П, Второй через П+1. Соответственно этому текущий прирост в эти два момента обозначим через ZП и Zn+1, А средний — ДN и Дп+1.

Составим следующее уравнение для определения текущего прироста:

ZП+1 = ДN+1(N+1) - ДNN.

После несложных алгебраических преобразований оно примет следующий вид:

ZN+1 - Дп+1 = (Дп+1 - ДП)п.

Анализируя это уравнение, приходим к заключению, что при увеличении среднего прироста текущий прирост будет больше среднего:

Дп+1 > Д П ; Zп+1 > Дп+1,

При уменьшении — меньше среднего:

Дп+1 < ДП; ZN+1 < ДП+1,

А при неизменности среднего прироста — равен среднему:

Дп+1 = ДП; Zп+1 = ДП+1.

Отсюда можно заключить, что в изменении приростов наблюдаются два периода. В первый период средний прирост хотя и возрастает, но текущий прирост неизменно оказывается выше среднего; во второй период оба вида прироста уменьшаются, причем текущий прирост оказывается меньше среднего. В момент равенства приростов средний прирост достигает максимума, а затем начинает уменьшаться.

Максимум текущего прироста по массе наступает раньше, чем максимум среднего прироста. По абсолютной величине максимум текущего прироста больше максимума среднего, поскольку последний наступает в тот момент, когда текущий прирост перешел в стадию падения. Представление о соотношении приростов дает рисунок. Приведенное на рисунке соотношение двух кривых типично для отдельных деревьев и целых древостоев.

Соотношение текущего (пунктир) и среднего (сплошная линия) приростов.

В данном случае первый период в изменении приростов продолжался 63 года. В этом возрасте наступил максимум среднего прироста, который в этот момент был равен текущему приросту. Максимум текущего прироста оказался в возрасте 50 лет, т. е. на 13 лет раньше наступления максимума среднего прироста. По абсолютной величине максимум текущего прироста оказался на 20% больше максимума среднего прироста.

У отдельных деревьев и насаждений соотношения между текущим и средним приростом не всегда совпадают с рассмотренными на графике: кривые хода прироста в некоторых случаях не пересекаются вовсе или пересекаются неоднократно. Основной причиной отклонений в соотношении приростов является своеобразие жизненного процесса данного дерева или насаждения, обусловливаемое изменениями внешней среды. Например, в отдельные периоды роста дерева или насаждения могут наблюдаться резкие различия в количестве атмосферных осадков, уровне грунтовых вод в результате осушения или заболачивания данной территории, в числе окружающих деревьев, что вызывает осветление или затенение данного дерева.

Несмотря, однако, на неизбежные отклонения в соотношении приростов от рассмотренной схемы, она может служить в известной мере нормативом, который поможет вскрыть особ

27. Средние высота и диаметр древостоя и методы

     их нахождения

В самом однородном древостое, состоящем из деревьев одной породы и одного возраста, толщина, высота и форма деревьев различны. Неодинаково также и число деревьев, относящихся к отдельным ступеням толщины: очень тонких и очень толстых деревьев обычно меньше, чем деревьев средних ступеней толщины.

Для характеристики толщины деревьев, образующих отдельный древостой, определяют их средний диаметр. При этом различают:

а) средний диаметр dg, соответствующий площади сечения среднего дерева в насаждении;

б) средний арифметический диаметр d, получаемый как частное от деления суммы диаметров всех деревьев, образующих древостой, на их число

D =сумма d/ N

в) диаметр срединного дерева dM, определяемый путем распределения деревьев в ряд постепенного изменения диаметров, начиная с наибольшего или наименьшего, и нахождением в этом ряду срединного дерева по формуле n+1/2;

г) диаметр, определяемый соответственно средним площадям сечений по ступеням толщины dgM. Его находят таким же путем, как dM, но значения в каждой ступени толщины определяются из средней площади сечения/ диаметры (d++ и d-) модельных деревьев Гогенадля, определяемые по формуле:

d+ = d + s

Для упрощения вычислений среднего диаметра сумму площадей сечений находят по специальным таблицам, в которых даны площади сечений деревьев разной толщины. Имеется также таблица, составленная на основании формулы, по которой можно, зная площадь сечения среднего дерева, найти его диаметр.

За последние 10–15 лет таксационная техника сделала значительный шаг вперед. Основным ее достижением является разработка прицельных методов таксации.

С помощью новых приборов находят сумму площадей поперечных сечений деревьев Eg на 1 га таксируемого древостоя с малой затратой труда.

Однако кроме суммы площадей поперечных сечений для определения среднего диаметра необходимо знать число деревьев N на 1 га того же древостоя.

Эту задачу можно решить путем закладки круговых проб постоянного радиуса. На таких пробах надо подсчитать общее число деревьев п. Если его перемножим на отношение 1 га к площади круговой пробы (10000/5), выражая их в квадратных метрах, то в результате найдем число деревьев на 1 га

N=n10000/s. При определении числа деревьев этим способом возникает новая задача: как отграничить круговую пробную площадь постоянного радиуса, затрачивая на это минимум труда и времени. Ее можно решить тремя способами: с помощью мерного шнура, с помощью трости таксатора и посредством призмы (таксационного прицела) и мишени.

Если d не превышает 16 см, b будет равно 0,5 см, если d составляет от 16 до 26 см, поправка окажется равной 1 см, если больше 26 см, то 1,5 см.

Как уже отмечалось выше, рассмотренные способы определения среднего диаметра требуют предварительного перечета деревьев, а так как работа – эта довольно трудоемкая, то в практической таксации средний диаметр определяют глазомерно.

Чтобы научиться глазомерному определению среднего диаметра, надо предварительно протаксировать перечислительным способом значительное число насаждений и вычислить средние диаметры. При этом в памяти сохраняются образцы насаждений, что позволяет при последующей работе довольно точно определять средний диаметр глазомерно.

При глазомерном способе определения среднего диаметра необходимо иметь в виду, что в однородном насаждении диаметр самого тонкого дерева округленно в 2 раза меньше среднего диаметра насаждения, а диаметр самого толстого дерева в 1,7  – 1,8 раза больше среднего.