Участок, выделенный внутри квартала и покрытый лесом, является первичной учетной единицей оценки товарности, запасов и прироста насаждения.

В дальнейшем изложении при анализе понятия насаждения будем подразумевать лишь совокупность деревьев, представленных древостоем при данных лесорастительных условиях местопроизрастания.

Древостой насаждения является довольно сложным объектом для таксации, поэтому приходится расчленять его на более однородные части – ярусы, а последние – на элементы леса. Понятие элемент леса предложено профессором Н. В. Третьяковым [31].

Элементами леса могут быть: 1) простые одновозрастные, однородные насаждения; 2) отдельный ярус сложного насаждения; 3) часть яруса, представленная отдельными породами. В последнем случае, по определению Н. В. Третьякова, ярус представляет органическое сочетание элементов леса, т. е. органическую составную часть насаждения. Все формы леса представляют собой органическое сочетание элементов леса.

Рис. 49. Схема строения простого насаждения, представляющего собой отдельный элемент леса

Самым наглядным примером отдельного элемента леса является чистое одновозрастное однородное насаждение, занимающее площадь с однородными условиями местопроизрастания. В этом случае понятие «насаждение» оказывается аналогичным новому таксационному понятию «элемент леса» (рис. 49).

В смешанных одноярусных насаждениях элементов леса будет столько же, сколько древесных пород входит в его состав. Допустим, что такси-

руемое смешанное насаждение имеет состав 6С(120)4Е(110), причем обе эти породы находятся в одном ярусе. Согласно приведенной формуле состава каждая из древесных пород, входящих в это насаждение, представлена одним возрастным поколением. Соответственно этому в данном насаждении различают два элемента леса: сосну и ель (рис. 50). В этом случае понятие «элемент леса» совпадает с понятием «древесная порода».

В сложных насаждениях, где каждый ярус состоит из одной древесной породы, число элементов леса равняется числу ярусов. Так, в зоне смешанных лесов очень распространен тип насаждений, в которых верхний ярус состоит из березы, а нижний из ели (рис. 33). Применительно к учению профессора Третьякова об элементах леса такое насаждение следует считать состоящим из двух элементов: верхнего, березового, и нижнего, елового, яруса. В данном случае понятие «элемент леса» оказывается тождественным понятию «ярус насаждения».

Рис. 50. Схема строения сосново-елового насаждения, состоящего из двух элементов леса

Рис. 51. Схема строения березово-елового насаждения, состоящего из двух элементов леса

Теневыносливые древесные породы (ель, пихта и др.) довольно часто образуют разновозрастные насаждения. В лесах Севера России нередко можно встретить ельники, состоящие из двух или трех поколений, например

верхний ярус из ели 180 и 110 лет, нижний – из ели 60 лет (рис. 52). Такое насаждение следует считать состоящим из трех элементов леса: первый элемент – еловый древостой 180 лет, второй – еловый древостой 110 лет, третий

– второй ярус из ели 60-летнего возраста, В рассмотренном случае понятие «элемент леса» совпадает с понятием «возрастное поколение леса».

Таким образом, для элемента леса можно дать следующее обобщающее определение: элементом леса называется чистое однородное одновозрастное насаждение или часть смешанного, сложного или разновозрастного насаждения, состоящая из деревьев одной породы, расположенных в одном ярусе, по возрасту относящихся к одному поколению и имеющих однородные условия развития и местопроизрастания.

Рис. 52. Схема строения разновозрастного елового насаждения, состоящего из трех возрастных поколений, или элементов, леса

Расчленение покрытой лесом площади на отдельные участки насаждения проводится по различиям их таксационных показателей, обусловливающих таксационную характеристику насаждения, которая отражает особенности строения леса, его хозяйственное и промышленное значение.

К таксационным показателям насаждения относятся: 1) древесная порода; 2) происхождение (семенное, порослевое); 3) форма – простое насаждение, одноярусное и сложное, многоярусное; 4) состав древостоя яруса – чистый и смешанный; 5) возраст древостоя элемента леса и преобладающий возраст яруса; 6) средняя высота яруса и отдельных составных его частей; 7) средний диаметр древостоя по элементам леса; 8) класс бонитета, характеризующий добротность лесорастительных условий; 9) тип леса; 10) тип условий местопроизрастания; 11) сумма площадей сечений деревьев насаждения, общая по ярусам и породам; 12) полнота яруса и общая полнота; 13) запас древостоя элемента леса, яруса и в целом всего насаждения (м3/га); 14) класс товарности древостоя элемента леса [3, 20].

Древесная порода с присущими ей биологическими особенностями является исходным признаком для лесоводственной, лесотаксационной и хозяйственной характеристик насаждений.

По происхождению различают естественные и искусственные насаждения (культуры) семенного и порослевого (вегетативного) происхождения. Хвойные насаждения, как правило, семенного происхождения, лиственные могут быть семенного и порослевого. Насаждения искусственного происхождения характеризуются определенным размещением на площади и одним возрастом.

Динамика роста семенных и порослевых насаждений, особенно в начальный период роста, резко различна, прирост в высоту отдельных порослевых насаждений в первые годы достигает свыше 1 м, тогда как для хвойных он значительно ниже.

Технические свойства древесины семенных насаждений выше порослевых. Фаутность порослевых насаждений, вызванная грибными заболеваниями, выше, чем у семенных насаждений. Запас приспевающих и спелых порослевых насаждений меньше, чем семенных, в молодых насаждениях наоборот.

По форме насаждения разделяют на простые и сложные. В первом случае деревья образуют один полог, или ярус, а во втором – два или несколько. При таксации необходимо выделять и тасировать каждый ярус.

Основанием для выделения второго яруса является различие в средних высотах выделяемого яруса от высоты верхнего яруса не менее 20% при полноте основного яруса не менее 0,3 и второстепенного не менее 0,2. Подрост и подлесок за ярусы не принимают. Отдельные ярусы могут быть образованы разными древесными породами различных возрастных поколений леса. Типичным представителем двухъярусного насаждения является дубовограбовое: господствующий полог из дуба, второстепенный из граба. Выделение ярусов в составе насаждения объясняется необходимостью иметь более однородные по лесоводственно-биологическим и производственным признакам части насаждения.

По составу различают насаждения чистые, представленные одной породой, и смешанные, состоящие из двух или нескольких пород.

Древесная порода, представленная в смешанном древостое насаждения наибольшим запасом, называется преобладающей, или господствующей, в противоположность подчиненной, представленной наименьшей долей запаса. Доля участия отдельных пород в общем запасе древостоя насаждения выражается формулой, в которой начальными буквами указывается название породы, при этом участие каждой из них в общем запасе выражается в десятых долях единицы. Так, формула 6С3Е1Б означает, что в общем запасе на долю сосны приходится 6/10, ели 3/10 и березы 1/10. Если доля участия породы в составе яруса (смешанного древостоя) меньше 1/10 ее отмечают знаком ед. (8С2БедОс).

Состав каждого выделенного яруса описывается раздельно. Древесная порода, имеющая наибольшее хозяйственное значение, называется главной в отличие от второстепенной.

Единицей измерения возраста насаждений служит год, и так называемый класс возраста; продолжительность класса возраста установлена для хвойных и твердолиственных пород семенного происхождения 20 лет, для

насаждений прочих пород – 10 лет. Для быстрорастущих пород (ива, осокорь, тополь и др.) классы возраста могут быть приняты 5 лет. Имеются предложения установить 10-летние классы для хвойных и твердолиственных пород.

Классы возраста обозначают римскими цифрами. Возрастом насаждения в целом считается возраст преобладающей породы основного яруса. Если деревья в насаждении имеют разницу в возрасте, не превышающую продолжительность одного класса возраста, древостой считается одновозрастным; при большей разнице – разновозрастным.

В отношении разновозрастных древостоев приходится устанавливать средний возраст пропорционально участию в запасе отдельных групп деревьев, входящих в состав данного древостоя и имеющих разную возрастную структуру. Средний возраст древостоя вычисляется по формуле

где: A1, A2, A3, …, An – возрасты отдельных групп древостоя; M1, M2, M3, …, Mn – запасы по ступеням толщины, м3; M – общий запас древостоя, м3.

В формуле вместо запасов можно взять суммы площадей сечений деревьев отдельных групп, т. е. G1, G2, G3, ..., Gn, в этом случае знаменателем формулы будет ΣG. Возраст дерева определятся по числу годичных слоев у шейки корня срубленных моделей. В молодых хвойных древостоях (до 30–40 лет) возраст можно определить по числу ежегодно образуемых мутовок. В приспевающих и спелых древостоях придержками возраста могут быть соотношения диаметра и высоты при данном классе бонитета.

Характеристика среды произрастания насаждения. Классы бонитета и типы леса. Древесные породы, произрастая в различных лесорасти-

тельных условиях, дают различную продуктивность по запасу насаждения. На рост леса оказывают влияние многочисленные факторы: почвен- но-грунтовые условия, рельеф местности, гидрологический режим, климатические условия, характер физико-химических и биологических процессов в почве и др.

Продуктивность насаждения при определенных условиях местопроизрастания характеризуют классами бонитета. Слово бонитет латинского происхождения, означает добротность, в данном случае добротность условий местопроизрастания. В практике лесного хозяйства установлено пять основных классов бонитета. К Iа классу относятся насаждения наивысшей продуктивности, к Vа – наименьшей [1, 3].

Как показали многочисленные опыты и наблюдения, наиболее объективным и легко определяемым таксационным показателем древостоя по продуктивности является средняя высота в определенном возрасте: чем выше средняя высота, тем лучше условия местопроизрастания и выше продуктивность леса и наоборот.

В 1911 г. профессором М. М. Орловым была разработана общебонитировочная шкала для распределения насаждений на классы бонитета в зависимости от средней высоты, возраста и происхождения насаждений (семенного и порослевого).

Однако по исследованиям П. В. Воропанова, В. И. Левина, С. С. Шанина и др. установлено, что бонитировочная шкала М. М. Орлова наряду с простотой применения в бонитировании древостоев имеет следующие недостатки: она не дает возможности бонитировать перестойные (свыше 140 лет) и низкобонитетные древостои (ниже Va класса), а также не отражает изменения средних высот в молодняках I и II классов возраста.

Класс бонитета лесных участков, временно не занятых лесом (вырубки, гари, прогалины), устанавливается по классу бонитета смежных, покрытых лесом участков в однородных почвенно-грунтовых условиях.

Классы бонитетов, отражая продуктивность насаждения, в то же время не характеризуют лесорастительных условий. Как уже отмечалось, при одинаковой продуктивности древостоев условия местопроизрастания могут быть резко различными (II класс бонитета – С. мшистый, С. брусничный, С. черничный, т.е. различные типы леса). Поэтому в настоящее время, кроме классов бонитета, дополнительными классификационными единицами являются типы леса и типы условий местопроизрастания, которые облегчают работу таксатора по описанию лесорастительных условий и упрощают составление характеристики почвы и напочвенного растительного покрова в журнале таксации.

Основоположником учения о типах леса является профессор Г. Ф. Морозов, который под этим термином понимал «совокупность насаждений, объединяемых в одну обширную группу общностью условий местопроизрастания или почвенно-грунтовых условий».

Придавая решающее значение почвенно-грунтовым условиям, он вместе с тем считал необходимым учитывать факторы, обусловливающие различную возобновляемость леса и различия в динамике развития или ходе роста насаждений. Учение Г. Ф. Морозова было подвергнуто дальнейшему развитию русскими учеными-типологами: В. Н. Сукачевым, М. Е. Ткаченко, П. С. Погребняком, И. Д. Юркеви-чем и др. [6, 23].

Совещание по лесной типологии при АН СССР в феврале 1950 г. дало следующее определение типам леса: «Тип леса – это участки леса, однородные по составу древесных пород, по другим ярусам растительности и фауне, по комплексу лесорастительных условий (климатических, почвенных и гидрологических), по взаимоотношениям между растениями и средой, по восстановительным процессам и по направлению смен в них, а следовательно, при одинаковых экономических условиях, требующих однородных лесохозяйственных мероприятий».

Типы леса получили название по преобладающим представителям древесной породы и травяного покрова, например сосняк-брусничник, сосняк лишайниковый, сосняк-кисличник и др.

Приведенное определение понятия тип леса отражает в основном фитоценотическое направление в лесной типологии, разработанное акад. В. Н. Сукачевым.

Тип леса – понятие географическое, поэтому для каждого географического района должны быть составлены отдельные описания типов леса для практического использования их при таксации леса.

ВБеларуси применяется классификация типов леса И. Д. Юркевича и

В.С. Гельтмана, согласно которой тип леса определяется по составу насаждения, почве, преобладающему живому напочвенному покрову, классу бонитета, подросту и подлеску [24].

Лесотипологическое совещание, проходившее в 1950 г., высказалось за характеристику среды произрастания леса (кроме типов леса) с указанием типа лесорастительных условий, характеризуя их как объединение участков территории, имеющих однородный лесорастительный эффект, т. е. имеющих однородный комплекс действующих на растительность природных (климатических, почвогидрологических) факторов. В пределах одного и того же типа лесорастительных условий могут быть несколько типов леса, но вместе с этим каждый тип леса имеет свой особый комплекс почвенно-грунтовых условий, поскольку они зависят от растительности.

Типы условий местопроизрастания получили освещение в работах П. С. Погребняка применительно к условиям Украинской ССР. В основу характеристики типов леса и типов условий местопроизрастаний положены два фактора:

а) богатство почвы с выделением четырех групп: 1) бедные (А); 2) относительно бедные (В); 3) относительно богатые (С) и 4) богатые (Д);

б) влажность местообитания с выделением шести групп: 0 – крайне сухие; 1 – сухие; 2 – свежие; 3 – влажные; 4 – сырые и 5– мокрые (болото).

Сочетание определенных количеств пищи и влаги по приведенной группировке (эдафическая сетка) дает цифровой и буквенный показатель, что

значительно упрощает запись условий произрастания. Например, буква A2 обозначает бедные почвы с недостаточной влажностью, В3 – относительно бедные почвы, влажные и т. д.

П. С. Погребняк в своей классификации (для сосны и дуба) указывал на связь типов леса с классами бонитета, перечисляя характерных представителей напочвенного покрова в разных типах леса.

Шкала деления насаждений на классы бонитета является общей для всех древесных пород, хотя в росте отдельных пород, особенно в молодом возрасте, наблюдаются отклонения от нее. Это унифицированная шкала оценки продуктивности древостоев.

Интенсивность роста семенных и порослевых насаждений неодинакова: семенные растут в раннем возрасте медленнее. Для определения класса бонитета семенных и порослевых насаждений установлены особые шкалы.

Шкала деления насаждений на классы бонитетов была составлена почти 100 лет назад. За это время выявились ее достоинства и недостатки. Доцент В. И. Левин, исследуя низкобонитетные насаждения северных лесов, обнаружил, что бонитетная шкала не отражает действительного хода роста низкобонитетных насаждений. Профессор С. С. Шанин, изучая в сибирских лесах сосновые, лиственничные и кедровые насаждения, нашел, что они имеют прирост по высоте в возрасте 200 и даже 300 лет, в то время как бонитетная шкала для семенных насаждений возрастом 150 лет и выше предусматривает постоянную высоту. При ее составлении полагали, что прирост по высоте к 150 годам совершенно прекращается.

По мнению Ф. Корсуня, бонитирование насаждений не может производиться без учета древесной породы, так как требования отдельных пород к среде произрастания весьма различны. Например, в горах, где растут еловые древостой наивысшего бонитета, дуб произрастает неудовлетворительно. Или на заболоченных местах, где хорошо растет ольха, ель растет плохо. Поэтому нельзя составлять бонитировочную шкалу общую для всех древесных пород. Такая шкала для отдельных древесных пород является «ложем Прокруста».

Вотношении бонитетных шкал к аналогичным выводам пришли несколько отечественных ученых (В. В. Загреев, Н. Н. Свалов, К. Е. Никитин и др.). В связи с этим они предлагают ввести в практику лесного хозяйства шкалы, отражающие особенности роста насаждений разных древесных пород.

Всвязи с этим появились местные шкалы классов бонитета, в том числе по породам.

Впротивоположность изложенным предложениям нельзя недооценивать положительных сторон применения единой бонитетной шкалы для всех древесных пород. Она является унифицированной школой, позволяющей оценивать качество лесорастительных условий, независимо от древесной породы.

Если обратиться к опыту многих отраслей народного хозяйства, то можно видеть, что при разного рода измерениях стремятся к применению единой общей системы мер и весов. Наличие единого масштаба измерений в итоге приводит к тому, что измеряемые предметы и явления оказываются наиболее сопоставимыми. Это в полной мере относится и к шкале деления насаждений на классы бонитета. Если ряд насаждений имеет равную высоту при одинаковом возрасте, то согласно шкале деления на классы бонитета, они должны относиться к одному классу производительности. Земля, занимаемая этими насаждениями, будет иметь единую оценку, выражаемую одним классом бонитета.

Такая унифицированная система оценки качества природных условий роста леса базируется на едином, общем измерении. Она исключает субъективный подход к оценке качества условий произрастания леса.

Воснову единой унифицированной шкалы деления насаждений на классы бонитета должна быть положена динамика роста древесной породы, представленной в наших лесах значительной площадью и имеющей большое хозяйственное значение. Вместе с этим необходимо, чтобы такого рода базовая древесная порода обладала природными свойствами, позволяющими ей произрастать в разных географических зонах, в самых разнообразных климатических и почвенных условиях.

Такой универсальной и наиболее хозяйственно ценной древесной породой в наших лесах бывшего СССР является сосна. Она и должна служить единой мерой при оценке качества условий мест произрастания леса. Соответственно динамике роста этой древесной породы необходимо устанавливать классы качества условий, в которых растет то или иное насаждение.

Составитель первой бонитетной шкалы проф. М. М. Орлов при решении проблемы бонитирования леса исходил из учета приведенных условий. Шкалу деления насаждений на классы бонитета он составил, основываясь на динамике роста сосновых насаждений. Составленная им шкала выдержала испытания временем, и нет оснований от нее отказываться сейчас.

Учение о бонитировании леса, впервые разработанное в странах Европы, дальнейшее развитие получило в США [3].

Бетрам Хуш освещая вопрос о разделении насаждений на классы бонитета, отмечает что для лесного хозяйства важно выявить, как реагирует рост деревьев на факторы окружающей среды.

Взаимоотношение между ростом деревьев в лесу и окружающей средой трудно измерить. Факторы, определяющие бонитет и сами растения, взаимодействуют и взаимозависимы, все это затрудняет выявление причинных связей. Большое внимание в США было уделено исследованию характеристик почвы с целью обнаружения их влияния на рост деревьев, как важнейшего фактора окружающей среды, служащего в качестве надежного показателя бонитета насаждения.

Бетрам Хуш указывает, что нельзя изучать изолированно отдельные факторы бонитета. В противном случае взаимозависимость может быть неопознанной. Бонитет насаждения выражает собой продуктивность леса. В Америке обычно устанавливают от трех до пяти классов бонитета, присваивая им возрастающие номера по мере уменьшения продуктивности леса.

Из многочисленных факторов окружающей среды, влияющих на рост дерева, важное значение имеет почва. Установление бонитета насаждения в зависимости от характеристики почвы имеет несколько преимуществ. Почва сравнительно стабильна и изменяется медленно. Бонитет может быть найден в зависимости от характеристики почвы независимо от наличия или отсутствия древостоя.

Понятие «бонитет насаждения» прежде всего определяет продуктивность леса. В связи с этим непосредственный его измеритель – запас насаждения. Однако определение бонитета через запас насаждения имеет ограниченное практическое применение.

В течение многих лет при определении бонитета насаждения одновозрастных чистых насаждении применяется соотношение высоты деревьев с возрастом. В качестве характерных брали высоты господствующих и согосподствующих деревьев. Этот выбор субъективен в том отношении, что приходится решать, какие деревья являются господствующими и согосподствующими. В связи с этим в США вносили предложения измерять средние высоты самых крупных деревьев или высоту самого высокого дерева. Чаще всего определяется средняя высота, которую имеют господствующие и согосподствующие деревья в возрасте 50 или 100 лет. Например, показатель бонитета 70 в 50-летнем возрасте означает, что за 50 лет господствующие и согосподствующие деревья достигнут высоты 70 футов. Показатель бонитета 120 при 100-летнем возрасте означает среднюю величину за 100 лет в 120 футов. Для классификации насаждений по классам бонитета составлены кривые, позволяющие определить бонитет при любых высоте и возрасте.

При наличии этих кривых для определения бонитета насаждения необходимо лишь найти среднюю высоту господствующих и согосподствующих деревьев, их средний возраст и разместить эти координаты на кривые бонитетов. В США кривые, определяющие класс бонитета, даются для отдельных древесных пород. В этом случае отдельный участок леса может относиться к разным классам бонитета в зависимости от древесных пород.

Определение бонитета по соотношению общих высот и возраста нашло широкое применение по нескольким причинам. Прежде всего было обнаружено, что высота находится в тесной связи с запасом насаждения. Кроме того, высота и возраст быстро и легко определяются.

Наконец, бонитет как таксационный показатель получил высокую оценку и потому, что он характеристику условий местопроизрастания выражает числом, а не качественным описанием. В разновозрастных насаждениях, состоящих из нескольких древесных пород, создаются затруднения для определения бонитета по отношению высоты и возраста. В такого рода насаждениях прирост по высоте не связан тесно с возрастом.

Мак-Линток и Бикфорд, изучая этот вопрос, пришли к выводу, что в насаждении соотношение между высотой и диаметром на высоте груди является наиболее чувствительным и надежным измерением бонитета насаждения. По их предложению, бонитет определяют по высоте, которую достигли господствующие деревья при стандартном диаметре на высоте груди. В связи с этим бонитет может находиться по кривым – «высота – диаметр на высоте груди».

Травянистые растения и кустарники, имеющие более короткий период жизни, скорее возвращаются к равновесию с условиями бонитета, чем деревья, после нарушения условий среды.

Однако использование растений-индикаторов для определения бонитета имеет несколько ограничений. Этот способ бонитирования пригоден для лесов простой композиции, которые обычно встречаются в северных широтах. От таксатора они требуют значительных знаний по экологии растений. Кустарник подвергается воздействию композиции леса, густоты насаждения и режима хозяйства, которое ведется в данном лесу. Кроме того, у кустарника корни неглубокие, и по нему нельзя определить условия в глубоких горизонтах почвы, хотя эти условия почвы влияют на рост деревьев. Несмотря на перечисленные ограничения, растения-индикаторы служат дополнительным показателем класса бонитета.

Проблема бонитирования насаждений весьма оригинально решена в Англии. В ее основу положена величина среднего годичного прироста в полных нормальных насаждениях.

В связи с тем, что средний годичный прирост в разных возрастах неодинаков, в качестве исходного принята его максимальная величина, достигаемая в среднем возрасте. У хвойных пород чаще всего максимальный средний годичный прирост наступает в 60–90 лет. Чем выше класс бонитета, тем быстрее наступает кульминация среднего годичного прироста. С падением бонитета соответственно увеличивается возраст, в котором средний годичный прирост достигает максимальной величины.