40. Анализ ствола.

У каждой древесной породы есть свой ход роста то есть режим роста.

Ход роста – изменение в связи с возрастом дерева его таксационных признаков.

На ход развития оказывают влияние:

- почвенные условия;

- климат,

- порода и возраста дерева,

- лесохозяйственные мероприятия.

Древесная порода в зависимости от лесорастительных условий изменяет свои св-ва, следовательно изменяет характер роста.

Анализ хода роста древесных стволов – подробное исследование хода роста дерева начиная с первого года жизни до рубки.

Анализ проводится для определения размеров таксационных признаков в разные годы жизни.

Конус нарастания характеризует годичный прирост дерева.

Ряд концентрических слоев, ширина каждого слоя равна толщине конуса нарастания .

Удвоенная ширина кольца – прирост диаметра за соответствующий год.

Чтобы узнать толщину годичного слоя ствол делят на секции.

Если сделать два разреза на комли и 10 метровой высоте считаем сколько слоев.

Производя аналогичные расчеты на других поперечных срезах дерева можно по числу выпавших слоев найти его высоту в разные годы жизни.

Анализируемый древесный ствол можно представить себе расчлененный на ряд стволов, которые будут соответствовать возрасту исследуемого дерева, имея ряд таких стволов и зная их таксационные призраки, можно проследить как изменились эти таксационные признаки у реального дерева.

Анализ по пятилетиям производится у деревьев в возрасте до 35-40 лет, по 10-ти летиям если дерево старше. Все анализы записываются в специальный бланк «анализ ствола модельного дерева».

Модельное дерево выбирают в природе, необходимо прежде чем его спилить:

- определить класс его роста,

- измерить проекцию кроны и зарисовать,

- точно отметить на стволе корневую шейку,

- отметить высоту 1.3 метра,

- измерить на этой высоте 2 перпендикулярных диаметра в направлениях с севера на юг и с запада на восток,

- дать схему расположения деревьев.

Проекцию кроны измеряют для устанавливаемого объекта типичного признака ствола.

Измеряют с севера на юг и с запада на восток, определяют ее площадь.

g=(n*a*b):4

Корневую шейку отмечают как можно точнее, при валке дерева срезают их выше этой отметки.

Отметка сторон света нужна, чтобы при изменении толщины дерева на разных высотах всегда измерить диаметр в одних и тех же направлениях.

41. Анализ приростов ствола.

Камбиальный слой ствола и ветвей ежегодно в течение вегетационного периода откладывает новый слой древесины, а меристематические клетки верхушечной почки увеличивает высоту дерева. В результате ствол и ветви растут, увеличиваются в размерах. Это естественное увеличение размеров дерева называется приростом.

Интенсивность прироста зависит от:

- древесной породы,

- условий местопроизрастания,

- возраста деревьев,

- хозяйственных мероприятий,

- климатических условий.

Текущий прирост - величина, на которую изменяется данный таксационный показатель, в определённое время жизни. Это разность в величине того или иного таксационного показателя (5,10 лет) его ещё называют периодическим, но он мало показателен для суждения об успешности роста отдельного дерева или насаждения. Его обычно делят на число лет.

Z_x=X_a-X_a-n

Где Х – любой таксационный показатель,

а – возраст дерева в настоящий момент,

а-n – возраст дерева n лет назад.

Средним приростом считают величину, на которую в среднем в единицу времени (чаще за 1 год) на протяжении всей жизни дерева или насаждения изменяется абсолютная величина любого таксационного показателя.

Средний годичный прирост может сильно отличаться от действительных годичных приростов.

Колебания текущего годового прироста вызываются климатическими и природно-стихийными явлениями, а также лесохозяйственными мероприятиями. Поэтому средний прирост не может отражать действительной величины прироста в тот или иной год.

Из-за того, что действительный годовой прирост за 1 год определить трудно, особенно по запасу и объему в производстве определяют текущий периодический прирост, а по нему вычисляют средний годичный прирост.

Приросты любого таксационного признака могут быть выражены как в абсолютных, так и в относительных числах.

У хвойных в первые 50-60 лет текущий прирост больше среднего, а в 50-60 лет оба одинаковы, в последующий период они уменьшаются, причём быстрее падает текущий прирост. Максимум текущего прироста по массе наступает раньше, чем максимум среднего прироста. По абсолютной величине максимум текущего прироста больше максимума среднего, поскольку последний прирост в этот момент, когда текущий перешёл в стадию падения.

Определение абсолютной величины прироста.

Прирост по высоте определяют только у срубленных деревьев. Для определения текущего периодического прироста по высоте за определенный период 5-10 лет измеряют высоту ствола в данный момент. Обозначают ее h_a, затем постепенно отрезают верхушку, чтобы на срезе осталось 5 или 10 годичных слоев. Потом измеряют длину обезвершиненного ствола, т.е. высоту ствола, которая была 5 или 10 лет назад. Ее обозначают h_a-n.

С приближением возраста дерева к естественной спелости текущий годичный прирост дерева уменьшается и в возрасте естественной спелости текущий годичный прирост может быть = 0.

Средний общий прирост и в предельном возрасте будет отличен от 0.

Приросты по диаметру и площади сечения у срубленного дерева определяют в любом месте 1, 3, 5, 7, 9 и т.д. метров на середине высоты и на высоте груди. У растущего дерева только на высоте груди.

Прирост по диаметру, площади сечения и объему определяют только без коры.

Текущий прирост по диаметру за 1 год из-за малой величины прироста определить трудно. Поэтому на практике чаще всего определяют текущий периодический и средний прирост по диаметру.

В исследовательский работах для определения текущего годичного прироста по диаметру у растущих деревьев применяют особый прибор, который носит название – индикатор часового типа.

Текущий периодический прирост по диаметру и площади сечения, лучше всего определить на поперечном срезе ствола. В этом случае измеряют диаметр в двух перпендикулярных направлениях без коры, и определяют средний диаметр d_а. По этим же направлениям от периферии к центру отсчитывают 5 или 10 годичных слоев и измеряют диаметр внутри них d_a-n.

Разность диаметров в данный момент и n лет назад нам даст текущий периодический прирост по диаметру.

В производстве прирост определяют непосредственно на стволе, путем непосредственного изменения прироста на определенной высоте, с помощью пилы, бурава и т.п.

В производстве чаще всего определяют не прирост по диаметру, а прирост по радиусу.

Z_d=Z_r1+Z_r2

Z_d=2Z_r В этом случае допускается, что радиус годичных слоев во всех направлениях одинаков.

Средний прирост по диаметру определяется по формуле:

∆d=

Для производственных целей иногда приходится рассчитывать возраст в течении которого при данных условиях ствол может достигать требуемого диаметра на высоте груди.

Устанавливают условную среднюю величину нарастания диаметра за 1 год путем деления диаметра на высоте груди на возраст дерева.

Средний прирост полученный таким способом всегда будет больше истинного среднего прироста по диаметру. Только у быстро растущих пород число годичных слоев может совпадать.

Для определения текущего прироста по диаметру у растущих деревьев используют возрастной и приростной бурав. Принцип работы одинаков, но отличается глубиной выемки керна и приростной молоток.

На цилиндрике древесины отсчитывают от периферии число годичных слоев. Следовательно получаем прирост по радиусу.

Абсолютную величину прироста по объему определяют у срубленного дерева.

Для большей точности объем определяют по формуле Губера. Для этого ствол делят на секции длиной 2 метра. Или через каждые 2 метра зачищают кору и диаметр измеряют мерной вилкой.

D_a-n=d_a-Z_d

В этом случае текущий прирост определяют либо буром, либо выпиливают клин.

Зная диаметр на середине каждой секции в данный момент и 10 лет назад, вычисляют их объемы по формуле сред. сечения.

В производстве определяют по простой формуле. По другому способу диаметр измеряют на средней высоте, которая была n лет назад d_1/2a-n.

По диаметру в этом месте находят площадь сечения, которую умножают на высоту n лет назад.

Z_v=V_a-V_a-n

По этому способу прирост по объему вычисляется без учета прироста по высоте. При этом величина ошибки будет разной. При энергичном – ошибка будет больше, при медленном – ошибка меньше.

Для нахождения абсолютного прироста объема срубленного дерева у срубленного дерева отрезают вершинку, затем на середине длины ствола измеряют диаметр без коры, в этом же месте приростным буравом определяют прирост по радиусу за столько n лет, сколько слоев оказалось на верхнем торце ствола. Удвоив его получают прирост по диаметру за столько же лет.

Из величины диаметра без коры вычисляют прирост по диаметру, следовательно получаем диаметр n лет назад, следовательно текущий годичный прирост по объему.

Z_v=

Где - площадь сечения без коры на ½ высоте обезвершиненного ствола n лет назад.

L₁ – длина обезвершиненного ствола.

V_в – объем вершины.

n – количество лет за период.

Существует соотношение текущего и среднего прироста по объему в течении всей жизни дерева.

Исходя из этого графика выделяю три пе6риода:

I – Оба прироста увеличиваются, при этом текущий прирост больше чем средний прирост.

II – Текущий прирост выходит на плато, и в определенный момент текущий прирост = среднему приросту.

III – Текущий прирост резко уменьшается, и меньше чем средний.

Определение % текущего прироста у срубленных деревьев.

Для того, чтобы сравнивать данные отдельных деревьев и насаждений, их прирост выражают в %. Поскольку величина годичного прироста зависит от размеров дерева, для определения текущего прироста можно применить правило сложных %.

V=V_n-1.0*pⁿ

V – объем в данный момент.

V_n – объем n лет назад.

p - % ежегодного прироста.

n – число лет за которые вычислен прирост.

Процент текущего прироста:

Т.к. текущий прирост неодинаков, следовательно % будет меняться.

Формула Пресслера:

P_x=(X_a-X_a-n)/(X_a+X_a-n)*200/n

Х – любой таксационный показатель.

Процент текущего прироста по диаметру:

P_d=Z_d*100/d_a

Процент прироста по площади сечения:

P_g=2pd

Процент текущего прироста по объему:

P_v=P_g+P_d+P_h

При таксационных расчетах знать в % необходимость текущего и среднего прироста.

Если средний прирост в возрасте а обозначен через ∆, то:

P_v=∆/V*100 ∆=V/a

P_v=100/a

Процент среднего прироста для любого таксационного показателя зависит только от возраста дерева, % среднего прироста 50-ти деревьев = 2.

Определение % текущего прироста для растущих деревьев.

За основу расчета берется формула Пресслера.

V_a=g*h*f

V_a-n=g₁*h₁*f₁

Если предположить, что за n лет высота и видовое число f остались неизменными, то формула имеет вид:

P_v=(V_a-V_a-n)/(V_a+V_a-n)*200/n

P_v=P_g=2pd=200Z_d/d-400Z_n/d

P_v=400i/d

Чтобы определить i, подсчитать число годичных слоев n на последнем см толщины ствола.

1 см / n – средняя ширина годичного слоя.

P_v=400/d*n – формула Шнейдера.

Для деревьев, имеющих прирост по высоте, в формулу Пресслера вводят коэффициент:

P = (r^x-(r-1)^x)/(r^x+(r+1)^x)*200/n

r – относительный диаметр r=d/Z_d

x – показатель степени = 2.

Коэффициент 200 измениться в зависимости от длины кроны и интенсивности роста в высоту.

P_v=K_i/d=K/d_n

K - от 400 до 800

d – диаметр на высоте груди без коры.

N – число годичных слоев в 1 см радиуса.

Высота прикрепления кроны по отношению к высоте дерева	Величина К при росте дерева в высоту
	Прекращенный рост	Слабый	Умеренный	Хороший	Очень хороший	Превосходный
Ниже ½ высоты	400	470	530	600	670	730
Между ½ и ¾ высоты	400	500	570	630	700	770
Выше ¾ высоты	400	530	600	670	730	800

Недостатком приблизительных способов вычисления % прироста является субъективность в определении энергии роста дерева в высоту.

Следовательно установленный по формуле % прироста, имеет значительную погрешность, которая = + 60-70%.

Поэтому приближенные методы используют для сравнения отдельных деревьев.