Как найти полноту насаждения

В
любом древостое характер расположения
деревьев по площади, а также их густота
различны. Это зависит от древесной
породы (светолюбивая, теневыносливая),
условий роста (класса бонитета), размеров
деревьев и состояния самого древостоя.
Деревья светолюбивых пород по сравнению
с теневыносливыми при прочих равных
условиях образуют менее плотные
древостои. При одних и тех же размерах
деревьев насаждения при лучших условиях
роста имеют на единице площади большее
число стволов, чем растущие в худших
условиях. Несмотря на то, что с увеличением
возраста и размеров деревьев число их
на единице площади уменьшается, сумма
площадей их сечений и запас насаждения
увеличиваются. Древостои, пройденные
различными рубками (выборочными,
санитарными, ухода), как правило, более
изрежены, чем естественно формирующиеся.

Для
оценки плотности стояния деревьев
применяется понятие о полноте
древостоя,
под которым понимается показатель,
характеризующий степень использования
деревьями древостоя занимаемого ими
пространства.

Полнота
— один из важнейших таксационных
показателей, позволяющий определять
запас насаждения, характеризовать его
состояние и намечать хозяйственные
мероприятия. Чтобы определить полноту
древостоя, можно использовать данные
о сумме площадей его сечений, запаса,
числа деревьев на 1 га и степени сомкнутости
полога. Полнота, устанавливаемая по
сумме площадей сечений, называется
таксационной
и
служит
для
определения запаса и прироста. Полнота
определенная по степени сомкнутости
крон – лесоводственной
и
служит
для назначения хозяйственных мероприятий.

В
одном и том же насаждении таксационная
и лесоводственная полноты могут
различаться. Соотношение между ними не
постоянно и меня- ется в зависимости от
породы, возраста, состояния насаждений
и условий местопроизрастания.

Различают
абсолютную и относительную полноту.
Абсолютная
полнота
насаждения выражается в квадратных
метрах на 1-ra как общая сумма площадей
сечений на высоте груди всех деревьев
элемента леса или яруса (например, 32 м²)
или как общая площадь горизонтальных
проекций крон, образующих полог древостоя
(например, 6000 м²).

В
производственных условиях чаще определяют
относительную
полноту,
выражаемую в десятых долях единицы. За
единицу принимают полноту сомкнутого
насаждения на 1 га, которая для данной
породы, возраста (высоты) и условий
местопроизрастания является максимальной.
Такие насаждения называются нормальными.
Согласно
заданному условию нор- мальным считается
насаждение, в котором в максимальной
степени используются все природные
возможности занимаемой им площади, т.
е. такое, в котором нет лишних или
недостающих деревьев. Если же в древостой
без ущерба для окружающих деревьев
можно добавить еще сколько-то, то полнота
его окажется меньше 1,0. Так, к древостоям
с полнотой 0,5 относятся те, в которых к
уже
имеющемуся количеству можно добавить
еще столько таких же деревьев.

Относительную
полноту по сомкнутости полога определяют
как частное от деления площади проекции
всего полога древостоя (абсолютная
сомкнутость) на общую занимаемую им
площадь:

П
= 6000 м²
/10000 м²
=
0,6

Нормальные
насаждения, т. е. полнота которых 1,0,
имеют и максимальные запасы древесины.
Это обстоятельство может быть использовано
для определения полноты других, более
изреженных древостоев, путем вычисления
соотношений между их запасами и запасами
нормальных насаждений.

Например,
таксируемое сосновое насаждение II
класса бонитета в возрасте 70
лет
имеет запас растущей части 260 м³/га.
По специальным таблицам, составленным
для характеристики хода роста нормальных
насаждений (см. справочники), находим,
что запас такого же насаждения при
полноте 1,0 равен 383 м³.
Тогда полнота таксируемого древостоя
будет равна

П
= Мд/Мн= 260/383= 0,68
(округленно 0,7)

Определение
запаса древостоя — довольно длительная
и сложная операция. Поэтому относительную
полноту чаще определяют более простым,
но не менее точным способом, исходя из
соотношения между суммой площадей
сечений таксируемого ΣGд и нормального
ΣGн древостоев для той же породы, возраста
и условий по формуле П= ΣGд /
ΣGн.
Это
объясняется тем, что между запасом и
суммой площадей сечений в древостое
наблюдается тесная зависимость:
относительная полнота средних по густоте
насаждений, определяемая по запасу и
по сумме площадей сечений, практически
одинакова.

Допустим,
что в том же сосновом древостое путем
сплошного перечета мерной вилкой или
путем закладки круговых пробных площадей
полнотомером Биттерлиха или призмой
Н. П. Анучина установлена сумма площадей
сечений (абсолютная полнота) равная 25
м².
В нормальном насаждении по данным общих
таблиц хода роста (составленных А. В.
Тюриным) сумма площадей сечений равна
37,2 м².
Тогда относительная полнота составит:

П=
ΣGд /
ΣGн
=25/37,2=
0,67
(округленно 0,7).

Сведения
о полноте позволяют классифицировать
насаждения по их фактической продуктивности.

Например,
в древостое с полнотой 0,5 при прочих
одинаковых таксационных показателях
запас в 2 раза меньше, чем при полноте
1,0, и т. д. Следовательно, относительная
полнота насаждения так же, как и класс
бонитета, выполняет роль классификационного
признака и должна устанавливаться по
единым правилам и нормативам.

Правильное
определение относительной полноты во
многом зависит от того, что принимать
за эталон полноты, т. е. за 1,0. В разных
таблицах хода роста, составленных для
отдельных географических районов, суммы
площадей сечений даже для одной породы,
возраста и класса бонитета неодинаковы.
Использование их в качестве эталона
полноты приводит к тому, что таксируемые
в разных районах насаждения, имеющие
одинаковые суммы площадей сечений и
даже запасы, будут иметь разную,
несопоставимую относительную полноту.
С целью устранения этого недостатка, а
также упрощения техники расчетов, в
1937 г. группа сотрудников ЦНИИЛХа под
руководством Н. В. Третьякова предложила
стандартную
таблицу сумм площадей сечений и запасов
насаждений
при полноте 1,0 (см. лесотаксационные
справочники). В основу ее построения
положена теория Эйхгорна о том, что в
пределах породы сумма площадей сечений
и запасы нормальных насаждений могут
определяться по их высоте независимо
от географического района, условий
роста и других таксационных показателей.
Поэтому исходными данными для таблицы
являются лишь древесная порода и средняя
высота древостоя.

Техника
определения относительной полноты по
стандартной таблице очень проста и
сводится к следующему. Пусть средняя
высота соснового насаждения 24 м,
а
сумма площадей сечений 28 м².
По данным стандартной таблицы сумма
площадей сечений такого же насаждения
при полноте 1,0 должна быть 36 м².
Тогда относительная полнота таксируемого
насаждения составит:

П=
ΣGд /
ΣGст
=
28/36 = 0,78 ≈ 0,8.

Стандартная
таблица Н. В. Третьякова, составленная
по данным относительно небольшого числа
таблиц хода роста, имеет существенные
недостатки, поэтому в последние годы
ее неоднократно пытались усовершенствовать.
По нашим исследованиям (на основании
материалов 250 таблиц хода роста) оказалось,
что видовые числа (видовые высоты), суммы
площадей сечений, а также запасы
нормальных насаждений одной породы при
одинаковой средней высоте зависят не
от географического района, а от условий
их местопроизрастания, косвенно
отражаемых классами бонитета. При
ухудшении условий роста (понижении
класса бонитета) при одной и той же
средней высоте в нормальных насаждениях
сумма площадей сечений и запас уменьшаются.
Эта закономерность носит общий характер
и проявляется в любом географическом
районе. Полученный вывод был положен в
основу разработанных нами стандартных
таблиц сумм площадей сечений и запасов
нового типа, исходными данными в которых
служат порода, средняя высота древостоя
и класс бонитета (табл. 4), Аналогичные
таблицы разработанные для основных
лесообразующих пород страны помещены
в лесотаксационных справочниках.
Преимущество этих таблиц состоит в том,
что в них, кроме высоты, учитываются и
условия роста, что позволяет сохранить
их общий характер. В таком виде они
действительно выполняют роль эталона
полноты 1,0 для любого района страны, так
как имеющиеся различия в условиях роста
отдельных районов улавливают и оценивают
по единым шкалам бонитета.

Техника
определения относительной полноты по
табл. 4 и по стандартной таблице Н. В.
Третьякова аналогична, но в качестве
эталона полноты 1,0 здесь берется табличное
значение суммы площадей сечений для
определенного класса бонитета. Например,
для соснового насаждения I
класса бонитета со средней высотой 24 м
эталон полноты 1,0 равен 42,6м².
Пусть фактическая сумма площадей сечений
этого насаждения 28 м².
Тогда его относительная полнота равна
П=28/42,6= 0,66. По стандартной таблице Н. В.
Третьякова она несколько выше (0,78).

Определить
полноту описанными способами можно
лишь при наличии данных о сумме площадей
сечений или запасах, полученных по
данным перечетов. В производственной
практике относительную полноту определяют
визуально с точностью ± 0,1, при этом
данные стандартных таблиц или местных
таблиц хода роста используют для
тренировки глазомера таксатора. С этой
целью в наиболее распространенных
древостоях таксируемого объекта
(лесхоза, лесничества) перед началом,
работ закладывают несколько десятков
пробных площадей, на которых путем
перечета устанавливают сумму площадей
сечений. Сравнивая их с данными стандартных
таблиц, определяют относительную
полноту, которая служит своеобразным
ориентиром для визуального определения
полноты в других древостоях. В качестве
дополнительного ориентира при этом
используют данные о сомкнутости крон,
плотности стояния деревьев и их диаметрах.

Определение
суммы площадей сечений древостоя (его
абсолютной полноты) путем перечета
деревьев мерной вилкой дело трудоемкое.
Более быстро и достаточно точно она
может быть определена выборочно-измерительным
методом — путем закладки круговых, так
называемых реласкопических площадок
с помощью специальных приборов (угловых
шаблонов), именуемых в отечественной
литературе полнотомерами.

Впервые
полнотомер был предложен в 1948 г.
австрийским лесоводом В. Биттерлихом.
Он представляет собой деревянную или
металлическую рейку (линейку) метровой
длины, к одному концу которой перпендикулярно
длине прикреплена насадка с вырезом
шириной 2 см (рис. 2). Полнотомер может
быть и других размеров, но во всех случаях
отношение ширины выреза насадки к длине
прибора должно быть равно 1: 50, т. е. длина
прибора больше ширины насадки в 50 раз.

Техника
определения суммы площадей сечения на
1 га сводится к следующему. В таксируемом
древостое выбирают типичное место и
становятся в его центре. Приложив
свободный от насадки конец прибора к
глазу и приняв какое-либо заметное
дерево за начало отсчета, поворачиваются
на 360′ (на полный оборот), визируя через
насадку поочередно на диаметры (на
высоте груди) окружающих деревьев.

Рис.
2. Полнотомер Биттерлиха:

а
— схема
прибора;
б — принцип работы: 1 — деревья, подлежащие
учету за 1 м²,
2- то же за 0,5 м²,
3 —
не
учитываются

Рис.
3. Схема теоретического обоснования
работы полнотомера

Площадь
сечения каждого дерева, диаметр которого
перекрывает прорезь насадки (угол
визирования), принимают за 1 м²,
точно закрывающий прорезь — за 0,5 м².
Остальные деревья учету не подлежат.
Число учтенных деревьев равно сумме
площадей поперечных сечений на 1 га в
таксируемом месте древостоя, выраженной
в квадратных метрах.

Например,
при закладке круговой пробной площади
(полном обороте вокруг себя) число
перекрывающих прорезь полнотомера
деревьев оказалось 20, точно закрывающих
ее 5. Тогда сумма площадей сечений всех
деревьев на 1 га равна 20=20+5* 0,5=22,5 м².

Изобретение
полнотомера явилось крупнейшим
достижением лесной таксации за последние
годы. Оно значительно упростило и
облегчило определение полноты древостоев
и учет их древесных запасов. Ныне такой

способ
получил широкое распространение во
всем мире, в том числе и в нашей стране,
при лесоинвентаризационных работах,
при таксации лесного и лесосечного
фондов и т. д.

Рис.
4. Таксационный прицел (призма)

Рис.
5. Принцип работы с призмой

Чтобы
полнотомер был более компактным, его
иногда делают меньших размеров (например,
длиной 50 см и с прорезью насадки шириной
1 см) или применяют вместо него приборы,
основанные на оптическом принципе:
реласкоп
Биттелиха или таксационный прицел
(призму) Н. П. Анучина. Принцип
работы таксационного прицела основан
на свойстве преломления (сдвига)
изображения дерева при рассмотрении
его через клиновидную призму. Угол
преломления призмы подобран равным
углу визирования через прорезь полнотомера
Биттерлиха.

Таксационный
прицел (рис. 4) представляет собой
стеклянную призму, заключенную в футляр.
В рабочем положении призма закрепляется
на футляре так, что он выполняет роль
рукоятки.

Прибор
в развернутом виде поднимают на уровень
глаза и устанавливают в положение,
перпендикулярное линии визирования на
ствол дерева на высоте груди. Призму
можно держать на любом, удобном для глаз
расстоянии. Визирование на ствол дерева
осуществляется одновременно через
призму и поверх нее. При этом часть
ствола, просматриваемая через призму,
будет сдвигаться в сторону. При частичном
сдвиге (рис. 3.5, б), когда сдвинутая часть
не выходит за пределы толщины дерева,
его сечение принимается за 1 м’, а если
выходит (рис. 3.5, а)
и
как бы повисла в воздухе, то такое дерево
не учитывают. При сдвиге, точно равном
толщине дерева (рис. 3.5, в), его принимают
за 0,5 м’. В остальном техника закладки
круговых пробных площадей призмой такая
же, как при пользовании полнотомером
Биттерлиха. По точности определения ΣG
оба прибора при условии их правильного
изготовления и применения дают одинаковые
результаты.

Относительно
небольшая по величине круговая пробная
площадь охватывает лишь небольшую часть
таксируемого древостоя, которая может
быть неоднородной по строению. Поэтому
данные, полученные на одной пробной
площади, нельзя распространить на весь
выдел. С целью получения общей
характеристики таксируемого участка
леса (выдела) требуется заложить несколько
площадок, размещенных равномерно по
всему участку.

Исследованиями
доказано, что для получения ΣG на 1 га с
точностью +10 % при вероятности 0,95 (т. е.
в 95 случаях из 100) необходимо заложить
4…6 круговых площадок. При большей
величине таксируемого участка леса
число площадок увеличивается. Приближенно
оно может быть рассчитано по формуле:
n=5*корень(S)

где:
S — площадь выдела.

В
смешанных насаждениях точное значение
полноты находят как сумму полнот
отдельных пород. При явном преобладании
в составе одной породы (при доле ее
участия в составе более 8 единиц)
относительная полнота всего древостоя
может быть установлена так же, как в
чистом древостое. В сложных насаждениях
общая полнота устанавливается как сумма
полнот отдельных ярусов. В насаждениях
со средней высотой менее 3 м полнота
определяется по сомкнутости крон. В
несомкнувшихся молодняках — по числу
стволов на 1 га. Если число стволов
соответствует нижнему пределу
удовлетворительного возобновления (по
принятым нормативам), полнота принимается
условно равной 0,4.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Полнота древостоя, плотность размещения (стояния) деревьев в древостое, характеризующая степень использования ими занимаемого пространства. Различают таксационную полноту (устанавливают по сумме площадей поперечных сечений деревьев, составляющих древостой) и лесоводственную полноту (определяют по степени сомкнутости древесного полога). Соотношение между ними не постоянно и меняется в зависимости от породы, возраста, состояния насаждений и лесорастительных условий. Напр., в густых молодняках очень большая сомкнутость полога, и лесоводственная полнота близка к 1,0, тогда как таксационная полнота, вследствие небольших деревьев может быть значительно ниже. Наоборот, в спелых и перестойных сосновых древостоях сомкнутость полога низкая (0,3-0,4), таксационная полнота этих древостоев, вследствие больших диаметров, может оказаться значительно выше (0,5-0,6). Различают абсолютную, оптимальную и относительную полноту. 
Абсолютная полнота выражается в м2 как общая сумма площадей поперечных сечений на высоте 1,3 м всех деревьев древостоя в пересчете на 1 га.
Оптимальная полнота оценивается суммой площадей поперечных сечений стволов деревьев, при которой обеспечивается (достигается) максимально возможный текущий прирост древесины в данных лесорастительных условиях. В таксационной практике чаще применяется относительная полнота древостоя, выражаемая в десятых долях единицы. За единицу принимают полноту сомкнутого насаждения на 1 га, которая для данного возраста (высоты) древостоя и лесорастительных условий является максимальной. Полнота (П) вычисляют по формуле: П = ZGд/ZGн, где: ZGA — сумма площадей поперечных сечений таксируемого древостоя, м2; ZGH — сумма площадей поперечных сечений нормального древостоя. При этом сумму площадей поперечных сечений таксируемого древостоя (ZGA) определяют реласкопическим методом, а эталонные значения сумм площадей поперечных сечений (ZGH) берут из региональных стандартных таблиц сумм площадей поперечных сечений насаждений различных пород при полноте 1,0, отражающих их зависимость от высоты насаждения. Кроме того, в процессе полевых лесоустроительных работ, зная высоту и сумму площадей поперечных сечений стволов, полноту можно определить с достаточной точностью по таблицам, в которых приведены суммы площадей поперечных сечений стволов, дифференцированные по П. для каждой высоты определенной древесной породы.

В молодняках сумму площадей поперечных сечений стволов определить очень сложно, и практического значения этот таксационный показатель не имеет. Поэтому при таксации молодняков их полноту устанавливают по количеству стволов, используя соотношение числа стволов и относительной полноты в молодняках со средней высотой менее 4 м. 

 Данными можно пользоваться при выявлении участков молодняков, нуждающихся в рубках ухода. Полнота — один из важнейших таксационных показателей древостоя, используется для оценки состояния древостоев, определения их запасов, проектирования рубок ухода за лесом, допустимой степени изреживания древостоев при постепенных, выборочных рубках главного пользования и выборочных санитарных рубках. В сложных и смешанных насаждениях полноту устанавливают как сумму полнот составляющих их элементов леса.

В процессе производственной таксации леса полнота обычно определяется глазомерно или с использованием полнотомеров. По результатам оценки полноты древостоев их распределяют по градациям полнот: низкополнотные — полнота 0,3-0,5, среднеполнотные -0,5-0,7 и высокополнотные — 0,7-1,0. Соотношение площадей древостоев по группам полнот. служит одним из основных показателей оценки состояния лесного массива.

В настоящее время большинство
исследователей рассматривают полноту как степень плотности стояния деревьев
[2,8,23,26].

 Наи­более полное определение понятия
дано в лесной энциклопедии: «Пол­нота древостоя, степень плотности стояния
деревьев,  характеризующая долю использования ими занимаемого
пространства…… Полноту дре­востоя устанавливают либо по сумме площадей
поперечных сечений де­ревьев, составляющих древостой (таксационная полнота),  либо
по степени сомкнутости древесного полога (лесоводственная полнота древостоя)….
Различают абсолютную и относительную полноту древос­тоя. Абсолютная полнота древостоя
выражается в м²  как общая сумма площадей сечений на I га всех
деревьев древостоя  на высоте 1,3 м от корневой шейки или общая площадь 
горизонтальных  проекций крон деревьев.

Относительная полнота древостоя выражается в десятых
долях единицы (например, 0,9; 0,8; 0,7; 0,6 и т.д.). При этом за единицу
принимают полноту сомкнутого (нормального) насаждения, которая для определенной
породы,  возраста (высоты) и условий местопроизрастания оптимальна» [19, с.
252].

Казалось бы, внесена значительная
ясность в рассматриваемый вопрос,  но последняя лесоустроительная инструкция [14]
вновь его запутывает, рекомендуя:

— для молодняков,  формирующихся из
естественного возобновления и находящихся в стадии смыкания (как понимать?!), 
относительную полноту определять по количеству древесных растений на I га. При
этом для минимальной полноты 0,4  принимается региональный крите­рий  густоты;

— в молодняках до 3 м относительную полноту определять по сомкнутости полога;

— для остальных насаждений полноту определять
для каждого яруса по данным измерений сумм площадей сечений стволов древостоя полнотомером, 
перечетом,  сопоставляя их с данными стандартных таблиц;

—  устанавливать ее глазомерно, если
абсолютную полноту не опреде­ляли;

— в случаях, если по данным измерений
получается полнота больше1.0, в таксационном описании проставлять ее
фактическое значение, а в таблицах распределения насаждений по полнотам
учитывать та­кие насаждения с полнотами больше 1,0 в графе полноты 1,0 или в группе
высоксполнотных насаждений.

            Безусловно,  практика лесоустройства будет выполнять
изло­женные рекомендации, т. к. их «должно выполнять». Однако
рассмотрим их с точки зрения соответствия принятых нормативов и рекомендаций по
их использованию хозяйственным целям, помня при этом, что за­дача
лесоустройства — организовать лесное хозяйство, которое преж­де всего
предполагает выращивание древесины.

С этих позиций требование считать
молодняками естественное возобновление (искусственное, следовательно,  нельзя),
«находящее­ся в стадии смыкания», равно как и рассчитывать его
полноту  череэ густоту, есть суть не что иное, как «творение» лесной
политики времен начала 60-х годов, о чем упоминалось ранее,   когда за 1961- 63
годы было вырублено 7,5 млн. га лесов, а восстановлено всего 3,3 млн. га  [36].

Вопрос об эталоне полноты также не
является таким простым, как кажется на первый взгляд.

М.М.Орлов считал, что даже в слож­ных
насаждениях недопустимо полноту выражать коэффициентами больше единицы, так как
это находится в противоречии с основным принципом — принятием за единицу
полноты полноту наисовершейнишего     на­саждения, которое могло вырасти при
данных условиях роста и при составе, форме и возрасте, отвечающим данному
насаждению [26].

Принятие повсеместно в качестве
норматива полноты стандартной таблицы ЦНИИЛХ приводило к тому, что во многих
случах полнота насаждений оказывалась даже равной 1,2-1,6. А соблюдение
подобных рекомендаций учитывать такие насаждения в таблицах распределения по
полнотам и в учете лесного фонда по графе 1,0 приводило к тому,  что расчетная
лесосека по промежуточному пользованию завыша­лась, при этом насаждения
необоснованно изреживались. Примером такого подхода к проведению рубок ухода в
1964-90 годах являет­ся Минусинский лесхоз Красноярского края. Достаточно
сопоставить суммы площадей сечений и  запасы сосновых насаждений при одинако­вой
средней высоте по таблицам ЦНИИЛХ и местным, составленным в 1990 году [16],
чтобы убедиться в возможных последствиях хозяйственной деятельности 
(приложения 4 и 5).

Подобные результаты получались и при
таксации сосновых древостоев Приангарья, что побудило Н.Е.Суприяновича к
составлению регионального  норматива полноты [34], приведенного в приложении 5.
Аналогичные результаты получали многие исследователи в  разных регионах страны
до и после указанного периода. Обобщив результаты многочисленных исследований
роста насадений, представлен­ных в виде ТХР, В.В.Загреев и А.В.Вагин пришли к
выводу о целесообразости составления стандартных таблиц сумм площадей сечений и
запасов по классам бонитета [7]. Эти таблииы для сосновых  насаждений приведены
в приложении 6.

Возникает вопрос, в чем же причина
необоснованного принятия рассматриваемых нормативов в практике лесоустройства?
Она проста и «узаконена» лесоустроительными инструкциями, в том числе
и последней: “Лесоустроительные таблицы должны применяться только в случаях,
когда запасы  древесины на I га, полученные по  данным перечислительной
таксации насаждений на пробных площадях в устраиваемом объекте, отличаются от
вычисленных по нормативам, утвержденным для региона, по среднеквадратическому
отклонению не более чем на ± 10 %, а по систематическому — на  ± 5 %  и т.д. [14,с.
39].

Это положение является определяющим и 
обычно ни на I -м лесоустроительном совещании,  ни в соответствующем разделе
оргхозпроекта вопрос о возможности  использования принимаемых лесотаксационных 
таблиц в качестве эталона полноты 1,0 даже не поднимается,   речь ведется
только о целесообразности использования их для определения запасов древостоев.

Вполне очевидно,  что в таком случае
выявляется приемлемость значений  средних  видовых  чисел,  а не эталона
полноты,  ибо запас является функцией средней высоты     (Н ),   суммы 
площадей сечения ( ∑G)  и   среднего видового числа (F ) древостоя:

Полнота насаждения