- •Введение
- •Глава 1 Лесная таксация как научная дисциплина и ее связь с другими науками
- •1.2 Определение лесной таксации как науки её методология
- •1.3 Связь лесной таксации с другими науками
- •1.4 Перспективы развития лесной таксации
- •Глава 2 История развития лесной таксации
- •2.1. Начальный этап развития лесной таксации.
- •2.2. Лесная таксация в XIX и первой половине XX века.
- •2.3. Лесная таксация во второй половине XX – начале XXI века.
- •2.4. Развитие лесной таксации в Беларуси.
- •Глава 3 Лесотаксационные измерения
- •3.2 Единицы измерения
- •3.3 Ошибки измерений
- •3.4 Лесотаксационные измерения в практике лесного хозяйства
- •Глава 4 Приборы и инструменты для таксации леса
- •4.1 Классификация приборов и инструментов
- •4.2 Приборы для измерения толщины деревьев
- •4.3 Высотомеры
- •4.4 Угломеры и бурава
- •Приростной молоток.
- •Прибор для определения прироста.
- •Счетчики.
- •Глава 5 Определение объемов древесных стволов и их частей
- •5.1 Методы определения объемов стволов
- •5.2 Форма древесных столов. Образующая древесного ствола Поперечная форма древесного ствола
- •Форма продольных сечений древесных стволов Продольная образующая древесного ствола
- •5.3 Формулы для определения объема ствола
- •Сложные стереометрические формулы для определения объемов ствола
- •5.4 Точность определения объёмов стволов Точность формул для определения объемов стволов
- •Погрешности измерений
- •Глава 6 Таксация заготовленной лесопродукции
- •6.1 Классификация заготовленной лесопродукции
- •6.2 Таксация круглых лесоматериалов
- •Сбег ствола и его влияние на объем бревна
- •Объемы вершинных лесоматериалов
- •Обмер круглого леса и его маркировка
- •Установление сортности сортиментов
- •6.3 Таксация делового коротья и дров
- •Учёт дров
- •Правила укладки, обмера и приемки дров
- •Учёт хвороста
- •6.4 Таксация лесоматериалов после первичной обработки Таксация пиломатериалов
- •Определение объема пиломатериалов
- •Отходы и потери древесины
- •Таксация колотых, тёсаных, строганных и лущеных лесоматериалов Общие сведения
- •Единицы учета и определение объема колотых и тесаных лесоматериалов
- •Таксация прочих видов лесной продукции
- •Глава 7 Таксация растущих деревьев
- •7.1 Изменчивость формы растущих деревьев
- •7.2 Сбег ствола. Таблицы сбега стволов
- •7.3 Коэффициенты формы и видовые числа Коэффициенты формы
- •Видовые числа
- •Различные видовые числа и взаимосвязь их с коэффициентами формы
- •Средняя форма древесных стволов
- •7.4 Практическое использование видовых чисел
- •Приближенные формулы для определения объема стоящих деревьев
- •Глава 8 Запас насаждения
- •8.1 Запас насаждения и классификация методов его определения
- •8.2 Таблицы объемов стволов х1х –начала хх века Объёмные таблицы типа Баварских
- •Массовые таблицы по разрядам высот
- •8.3 Совремённые таблицы объёмов стволов Объемные таблицы Союзлеспрома
- •Безразрядные или многоразрядные таблицы
- •Общая оценка массовых таблиц
- •Объем сучьев и технической зелени.
- •8.4 Определение запаса древостоев в практике лесного хозяйства
- •Глава 9 Таксационные показатели насаждений и их определение
- •9.1 Система таксационных показателей насаждений
- •9.2 Происхождение, форма, состав и класс бонитета древостоя Происхождение насаждений
- •Форма насаждений
- •Состав насаждений
- •Класс бонитета древостоя
- •9.3 Средние: диаметр, высота и возраст насаждения,. Полнота и запас Средний диаметр насаждений
- •Средняя высота насаждений
- •Верхняя высота древостоя
- •Средний возраст насаждений
- •Полнота насаждений
- •9.4 Другие таксационные показатели Класс товарности насаждений
- •Элементы леса
- •Типы леса
- •Подрост и подлесок
- •Глава 10 Строение древостоев
- •10.1 Общее понятие о строении древостоев. Показатели, характеризующие строение
- •10.2 Cтроение древостоев по диаметру
- •10.3 Строение древостоев по другим таксационным показателям Строение по высоте
- •Строение древостоев по видовому числу (f) и коэффициенту формы (q2)
- •Закономерное распределение сумм площадей сечений и объемов деревьев в древостое
- •10.4 Моделирование закономерностей строения древостоев.
- •Глава 11 Сплошные и выборочные методы таксации древостоев
- •11.2 Перечислительная таксация древостоев. Таксация пробных площадей.
- •Таксация пробных площадей перечислительными методами.
- •Подбор пробных площадей.
- •Сохранность пробных площадей
- •Обработка результатов измерений
- •Выборочные методы таксации леса.
- •Определение суммы площадей поперечных сечений и среднего диаметра методом Биттерлиха
- •Таксация леса путем закладки круговых пробных площадок постоянного радиуса
- •Метод средних расстояний между деревьями
- •11.4 Точность перечислительных и выборочных методов таксации и их использование в практике
- •Глава 12 сортиментация леса
- •12.1 Общие сведенья о сортиментации леса. Методы сортиментации
- •Сортиментация по пробным площадям и модельным деревьям
- •12.3 Сортиментные таблицы
- •Методы и модели для составления сортиментных таблиц.
- •Установление длины деловой части ствола
- •Средний диаметр, см
- •Товарные таблицы и таблицы динамики товарности
- •Глава 13
- •Категории земель в лесном фонде
- •Группы и категории лесов
- •Государственный учет лесного фонда
- •13.2 Разделение лесного фонда на таксационные выделы. Разряды лесоустройства.
- •Нормативы для разделения лесных участков на таксационные выделы
- •Карточка таксации леса.
- •13.3 Точность таксации насаждений Точность определения таксационных показателей насаждений при таксации
- •13.4 Методы инвентаризации лесного фонда
- •Глазомерный метод таксации
- •Глазомерно—измерительный и измерительный методы таксации
- •Глава 14 Прирост леса
- •14.1 Определение понятие «прирост» и его классификация
- •Формулы для определения разновидностей изменения запаса древостоев.
- •14.2. Прирост отдельных деревьев
- •Определение прироста на срубленном дереве
- •Определение прироста у растущих деревьев
- •Анализ хода роста ствола
- •14.3 Прирост древостоев
- •14.4 Зависимость прироста от различных факторов. Использование показателей прироста в лесном хозяйстве
- •Полнота и средний радиальный прирост древостоя.
- •Полнота и процент текущего прироста по запасу.
- •Полнота и текущий прирост по запасу.
- •Глава 15 Ход роста насаждений
- •15.1 Таблицы хода роста как модели динамики древостоев. Классификация таблиц хода роста.
- •15.2 Методы составления таблиц хода роста
- •15.3 Географические закономерности хода роста.
- •15.4 Использование таблиц хода роста в практике лесного хозяйства и лесоустройства
- •15.1 Таблицы хода роста как модели динамики древостоев. Классификация таблиц хода роста.
- •15.2 Методы составления таблиц хода роста
- •Метод стационарных наблюдений
- •Статистический метод
- •Аналитический метод
- •Типологический метод
- •Комбинированный метод
- •Метод цниилх
- •Другие методы составления таблиц хода роста
- •Камеральные работы при составления таблиц хода роста насаждений
- •15.3 Географические закономерности роста древостоев.
- •15.4 Использование таблиц хода роста в практике лесного хозяйства и лесоустройства
- •Глава 16.
- •Модели изменения основных таксационных показателей древостоя
- •16.3. Современные направления моделирования роста леса
- •Функции роста леса
- •Множественные регрессионные модели роста деревьев и древостоев
- •Биофизическая теория роста леса
- •Глава 17 Отвод и таксация лесосек
- •17.1 Отвод лесосек
- •17.2 Таксация лесосек перечислительным способом
- •17.3 Выборочные методы для таксации лесосек
- •17.4 Материально – денежная оценка лесосеки
- •17.1 Отвод лесосек
- •Виды учета
- •Составление планов отвода лесосечного фонда
- •Проведение отвода лесосек
- •17.2 Таксация лесосек перечислительным способом
- •17.3 Выборочные методы для таксации лесосек
- •Закладка круговых реласкопических площадок
- •Закладка круговых площадок постоянного радиуса
- •17.4. Материально – денежная оценка лесосеки Факторы, влияющие на стоимость древесины
- •Материальная оценка лесосек по сортиментным таблицам
- •Пример для определения разряда высот
- •Денежная оценка древесины на лесосеке
- •Точность сортиментации лесосек
- •Сортиментный состав лесного фонда Беларуси
- •Литература
Средняя форма древесных стволов
Значительная изменчивость формы древесных стволов ставит перед теорией и практикой лесной таксации вопрос об изучении средней формы.
В лесотаксационной литературе среднюю форму стволов обычно выражают через средний коэффициент формы q2.
По исследованиям проф. В.К. Захарова, коэффициенты формы q2 крупномерных стволов дуба в возрасте 200 – 280 лет, срубленных в количестве 550 шт., на лесосеках сплошной рубки, распределены по q2 следующим образом (таблица 7.9):
Средний коэффициент формы у него составил: q2 = 0,6760,0034, σ =0,0790,0024, V=11,8 %, p=0,5 %.
Таблица 7.8 – Таблица всеобщих видовых чисел в зависимости от
Н и q2 (по М.Е. Ткаченко)
Вы- сота, м |
Видовые числа при разных коэффициентах формы q2 по высотам |
|||||
0,55 |
0,65 |
0,75 |
||||
М m |
процент погреш-ности (Р) |
М m |
процент погреш-ности (Р) |
М m |
процент погреш-ности (Р) |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
12 |
0,4050,0180 |
4,4 |
0,4710,0042 |
0,9 |
0,5500,0052 |
0,9 |
14 |
0,3960,0171 |
4,3 |
0,4630,0043 |
0,9 |
0,5440,0058 |
1,1 |
16 |
0,389+0,0166 |
4,3 |
0,4570,0037 |
0,8 |
0,5400,0056 |
1,0 |
18 |
0,3830,0155 |
4,0 |
0,4540,0040 |
0,9 |
0,537+0,0054 |
±1,0 |
20 |
0,3790,0156 |
4,1 |
0,4500,0034 |
0,8 |
0,534+0,0052 |
1,0 |
22 |
0,3740,0137 |
3,7 |
0,4470,0032 |
0,7 |
0,531+0,0046 |
0,9 |
24 |
0,3710,0138 |
3,7 |
0,4440,0023 |
0,5 |
0,529+0,0049 |
0,9 |
26 |
0,3670,0120 |
3,3 |
0,4410,0020 |
0,5 |
0,527+0,0050 |
0,9 |
28 |
0,3640,0108 |
3,0 |
0,4390,0022 |
0,5 |
0,527+0,0048 |
0,9 |
30 |
0,3610,0091 |
2,5 |
0,4370,0027 |
0,6 |
0,525+0,0044 |
0,8 |
32 |
0,350,0083 |
2,3 |
0,4360,0028 |
0,6 |
0,524+0,0044 |
0,8 |
34 |
0,3570,0079 |
2,2 |
0,4340,0034 |
0,8 |
0,523+0,0048 |
0,9 |
36 |
0,3560,0076 |
2,1 |
0,4330,0036 |
0,8 |
0,522+0.0048 |
0,9 |
38 |
0,3540,0073 |
2,1 |
0,4310,0044 |
1,0 |
0,521+0,0050 |
1,0 |
40 |
0,3520,0064 |
1,8 |
0,4300,0048 |
1,1 |
0,520+0,0052 |
1,0 |
Таблица 7.9 Средняя форма стволов дуба (по В. К. Захарову)
Коэффициент формы, q2 |
0,45 |
0,50 |
0,55 |
0,60 |
0,65 |
0,70 |
0,75 |
0,80 |
0,85 |
Число стволов, шт. |
5 |
15 |
35 |
80 |
125 |
154 |
81 |
42 |
15 |
% |
0,9 |
2,7 |
6,4 |
14,6 |
22,4 |
28,0 |
14,4 |
7,6 |
2,7 |
Анализируя приведенный характер варьирования формы стволов дуба, автор в 1929 г. установил закономерный характер распределения числа стволов каждого однородного древостоя по коэффициенту формы q2 как в целом, так и по ступеням толщины и графически выразил его кривой нормального распределения Гаусса-Лапласа.
Указанная закономерность в отношении стволов ольхи черной была впервые выявлена проф. Ф.П. Моисеенко, который в дальнейшем собрал значительный материал по данному вопросу для других древесных пород. Ф.П. Моисеенко на материале 19192 раскряжеванных и измеренных модельных деревьев установил следующие закономерности изменения коэффициентов формы q2.
- Средние коэффициенты формы по породам в Европейской части СССР (кроме лесов Европейского Севера) довольно устойчивы - изменчивость q2 составляет 2.5 – 3.5 %.
- Коэффициент формы отдельных деревьев в древостое варьирует значительно сильнее по сравнению со средними q2 насаждений и его величина колеблется в пределах 6 – 12 %.
- Распределение q2 отдельных стволов в древостое описывается кривой нормального распределения.
На основе названных исследований Ф.П. Моисеенко еще в довоенное время предложил составлять объемные и сортиментные таблицы для средней формы ствола, что сегодня общепринято в теории и практике лесной таксации. В настоящее время приведенная закономерность является теоретической основой для таксации древостоев по средней форме стволов отдельных пород.
По исследованиям различных авторов, установлены средние величины q2 для главнейших пород: березы 0,65; сосны 0,67; дуба 0,68 – 0,69; ели, осины, ольхи черной, пихты – 0,70.
Если в формулу Шиффеля (7.21)
f = 0,14+0,66q,
вместо q2 подставить для данной породы абсолютную величину среднего q2, то формула приобретет вид:
f = a + .
Следовательно, видовое число при этом будет зависеть от Н, а не от изменения q2 по высотам.
Для каждой породы могут быть получены свои цифровые значения параметров а и b, например для сосны:
f = 0,437 + .
Приведенные средние q2 по породам могут дать лишь самое общее представление о средней форме, так как в свою очередь среднее значение q2 также зависит от высоты ствола, как это было указано выше.
В отношении коэффициентов формы имеются и другие суждения. Так, проф. А.В. Тюрин при составлении таблиц объема и сбега стволов березы и осины не установил тесной связи между q2 и Н. Ф.П. Моисеенко на основе опытных материалов для составления объемных таблиц и таблиц хода роста выявил слабую корреляцию между коэффициентами формы q2 и q1 и отсутствие корреляционной связи между q2, q2/3 и q3 и высотой деревьев.
Ф.П. Моисеенко доказал, что форма ствола формируется в молодом возрасте и зависит от густоты насаждения. После 50 лет эта форма остается стабильной и не зависит от полноты. Следствием этого является то, что связь q2 – Н существует для малых высот (до 15 – 16 м), а затем она становится очень слабой. Поэтому, если рассматривать связь q2 с высотой для всего диапазона высот, начиная от 4-5 метров до самых больших значений (35-40 м.), то такая зависимость обнаруживается. Но если отбросить деревья, имеющие низкие высоты, то окажется, что коэффициент корреляции q2 – H является незначимым.
Выводы о единстве средней формы отдельных древесных пород находят подтверждение и в работах Д.И. Товстолеса. Сопоставляя таблицы объема и сбега стволов сосны по европейской части СССР с местными таблицами по Боярскому лесничеству Киевской области, он обнаружил их полное совпадение. Д.И. Товстолес пришел к выводу, что совпадение объемов всеобщих таблиц с местными доказывает единство формы стволов в сосновых лесах от крайнего севера до крайнего юга СССР и их близко равную полнодревесность в пределах одного бонитета. Отсюда следовало, что есть полная возможность пользоваться всеобщими таблицами для таксации сосновых насаждений, не уклоняющихся резко от средней полнодревесности.
Средние видовые числа древостоев в зависимости от высоты вычислены для разных древесных пород и географических районов. Для Беларуси они определены В.Ф. Багинским. Уравнения связи видовых чисел со средней высотой имеют вид:
сосна |
F=1,268 / Н+0,4092 (5 Н 35) |
ель |
F=1,004 / Н+0,4343 (5 Н 35) |
береза |
F=0,980 / Н+0,3988 (11 Н 34) |
осина |
F=0,887 / Н+0,4196 (11 Н 34) |
черная ольха |
F=0,737 / Н+0,4521 (11 Н 34) |
дуб |
F=0,855 / Н+0,4333 (11 Н 34) |
|
|
По этим уравнениям вычислены средние видовые числа насаждений названных древесных видов. Они приведены в справочнике «Нормативные материалы для таксации леса Белорусской ССР, М., 1984». Для примера в таблице 7.9 даны величины F для разных пород.
Исследования видовых чисел и их связь с другими таксационными показателями, проведенные с 60 – 70 годов прошлого века, существенно пополняли наши знания в этом вопросе. Показано (Ф.П. Моисеенко, П.В. Горский, В.Ф.Багинский), что изменчивость видовых чисел уменьшается с возрастом (и высотой) и составляет в молодняках 10 – 20 %, в старших возрастах 5 – 8 %, а q2 соответственно 8 – 10 и 4 – 5 %.
Таблица 7.9 – Средние видовые числа древостоев Беларуси
Средняя высота, м |
Видовые числа для пород |
|||||
сосна |
ель |
дуб |
береза |
осина |
ольха черная |
|
5 |
0,643 |
0,652 |
0,621 |
0,609 |
0,617 |
0,618 |
10 |
0,529 |
0,541 |
0,517 |
0,502 |
0,516 |
0,525 |
15 |
0,491 |
0,504 |
0,483 |
0,466 |
0,482 |
0,493 |
20 |
0,472 |
0,485 |
0,465 |
0,448 |
0,466 |
0,478 |
25 |
0,460 |
0,474 |
0,455 |
0,437 |
0,456 |
0,468 |
30 |
0,453 |
0,467 |
0,448 |
0,430 |
0,449 |
0,462 |
35 |
0,447 |
0,461 |
0,443 |
0,425 |
0,444 |
9,458 |
Вычисления видовых чисел проводятся в основном по уравнению гиперболы, используя зависимость f – H. В начале XX века предлагалось (Эйде) в уравнение связи описывающее видовое число вводить в качестве аргумента диаметр. В этом случае f определялось по уравнению:
f=a1+(а2Д+а3)/Н
Дальнейшие исследования показали, что диаметр не оказывает существенного влияния на f. Высота и диаметр имеют высокую взаимную корреляцию. Коэффициент корреляции достигает здесь 0,9-0,95. Введение в одно уравнение 2-х взаимно коррелированных аргументов неправомерно из-за высокой меры неопределенности. Поэтому один из аргументов, который оказывает меньшее влияние, опускается. В данном случае это диаметр.
В молодняках связь диаметра и высоты не столь тесная. Поэтому здесь оправдано в качестве аргумента использовать и диаметр. Это было подтверждено исследованиями И.И. Григалюнаса, В.С. Моисеева, В.Ф.Багинского. Ими установлено влияние на видовое число диаметра. Это связь выражается гиперболической зависимостью вида: F = f(HД).