Строение по высоте
В любом однородном насаждении деревья бывают разной высоты. В то же время здесь наблюдаются определённые закономерности в распределении высот. Исследование строения по высоте показало, что закономерности, установленные для рядов по диаметру, подтверждается и здесь: ряды одновершинные, близки к нормальной кривой. Исследование строения по высоте проводили А.В.Тюрин, Н.В.Третьяков, А.Г.Мошкалёв, Ф.П.Моисеенко. Ими найдены параметры кривых распределения по высоте, а также изучено распределение деревьев по высоте внутри ступеней толщины. Показано, что в пределах ступени толщины высоты распределяются по нормальному закону. В древостоях, пройденных рубками ухода, асимметрия и эксцесс рядов по высоте отличаются от нуля. Высота деревьев связана с положением дерева в насаждении. Связь эта характеризуется редукционными числами по высоте Rh, полученными путем деления высот деревьев на среднюю высоту насаждения h. В таблице 10.4. приведены редукционные числа, найденные А. Шиффелем и М.В. Давидовым для деревьев, занимающих в насаждении разное положение. Сравнение двух рядов, относящихся к разным древесным породам, показывает, что они близки друг к другу, за исключением более тонких деревьев. Исследование рангов по высоте разными учеными показали, что наименьший ранг колеблется от 0,7 до 0,8, а наибольший от 1,14, до 1,19. В лесах Беларуси ранги по высоте изучены В.Ф.Багинским. По его данным ранги по высоте от наименьшего до наибольшего дерева изменяются от 0,6, до 1,25 и даже до 1,30. Это объясняется тем, что вышеназванные авторы не учитывали подчинённую часть древостоя. Сказалось и влияние рубок ухода.
Таблица 10.4 Редукционные числа по высоте (Rh), найденные А.Шиффелем и М.В. Давидовым
. В таблице 10.5 приведены наибольшая и наименьшая высоты деревьев разных пород, выраженные в долях средней высоты, по данным отечественных и зарубежных исследований.
Таблица 10.5 Наибольшая и наименьшая высота деревьев разных пород в долях от средней высоты деревьев
Изменчивость высоты деревьев в насаждении по данным А.В.Тюрина, А.Шиффеля, Н.В.Третьякова и других учёных, работавших до середины XX века, характеризуется коэффициентами вариации, изменяющимися от 6 до 10%. Высота деревьев в пределах ступени толщины изменяется меньше, чем в древостоях в целом. Например, по исследованиям Г.М. Козленко оказалось, что в сосновых насаждениях средняя изменчивость высоты в пределах ступеней толщины примерно вдвое меньше, чем для насаждения в целом. Ф.П.Моисеенко, К.Е.Никитин,А.Г. Мошкалев, В.С.Моисеев провели в 50-х,70-х годах прошлого века детальное изучение изменчивости высот в древостое. Установлено, она характеризуется коэффициентами вариации, которые составляют 10 – 17%. При этом без учёта подчинённой части изменчивость высот не выходит за пределы 10%, в среднем 8 – 9%. Коэффициенты варьирования высоты зависят от возраста древостоя: чем старше, тем варьирование меньше. Распределение высот по ступеням толщины показана в таблице 10.6.
Таблица 10.6. Распределение высоты деревьев в однородном насаждении по ступеням толщины.
Средняя высота, вычисленная для отдельных ступеней толщины, постепенно увеличивается от низшей ступени толщины к высшей. Эта связь высоты с диаметрами определяется, как мы уже говорили, кривой высот.По данным Н.П. Анучина, для описания кривой высот лучше других подходит уравнение параболы второго порядка:
где h — искомая высота; d — диаметр деревца; а, b, с — некоторые постоянные коэффициенты.
Более поздние исследования Ф.П. Моисеенко, К.Е. Никитина, А.Г. Мошкалева, О.А. Атрощенко, В.Ф. Багинского показали, что парабола 2-го порядка непригодна для описания кривых высот. Последние имеют обычно 2-3 точки перегиба. Как показал М. Продан, полиномы 2-й степени завышают показатели в начале кривой и занижают их в конце. Для описания кривой высот нужны более сложные уравнения. Наиболее простым из них, но удовлетворяющим требованиям задачи, является парабола 3-го порядка. Строение древостоев по видовому числу (f) и коэффициенту формы (q2)
Строение древостоев по f и q2 имеет решающее значение для разработки методов учета запаса древостоев и составления объёмных таблиц. Именно закономерности в строении древостоев по этим таксационным показателям выведенные Ф.П.Моисеенко, В.К.Захаровым, позволили таксировать запас древостоя по средней форме ствола. Впервые исследования закономерностей строения древостоев по форме ствола выполнили Ф.П.Моисеенко и В.К. Захаров, а несколько позже А.В. Тюрин. Их данные показали, что величина q2 деревьев в насаждениях разных пород колеблются от 0.50 до 0.85, а их распределение соответствует нормальной кривой. Ф.П. Моисеенко по обмерам 21333 модельных деревьев ещё в 1938 году, доказал соответствие этой закономерности для всех лесообразующих пород Беларуси. Для примера в таблице 10.7 показано распределение 2854 деревьев ели по коэффициенту формы q2. Таблица 10.7 Распределение деревьев ели в насаждениях по коэффициенту формы q2
Форма стволов в насаждении, выраженная в величине q2, характеризуется меньшей изменчивостью, чем другие таксационные показатели. Этим объясняется большая близость распределения по q2 к кривой нормального распределения.. Коэффициент вариации q2 зависит от возраста насаждений и колеблется в пределах 6-12%. Средняя форма ствола в однородных древостоях, характеризующаясяся величиной q2, весьма стабильна. Её изменчивость составляет 2,4-3,5%, что доказал Ф.П. Моисеенко. Близкие данные получили впоследствии и другие авторы (таблица 10.8) В любом однородном насаждении f и q2 не постоянны. По отдельным ступеням толщины пределы этих измерений сужаются, и они могут быть охарактеризованы средними величинами.
Таблица 10.8 Изменчивость q2 и f для сосновых древостоев
Средние коэффициенты формы и видовые числа уменьшаются от низших ступеней толщины к высшим. Зависимость видовых чисел, выраженных в долях среднего видового числа, от естественных ступеней толщины характеризуется уравнением прямой линии (таблица 10.9).
Таблица 10.9 Изменение видовых чисел и видовой высоты в зависимости от естественных ступеней толщины (по А. В. Тюрину)
Изменения видовых чисел для насаждений в целом и по отдельным ступеням толщины, по исследованиям Н.В. Третьякова, характеризуются данными, приведенными в таблице 10.10 Коэффициент вариации в среднем здесь равен ±8%.
Таблица 10.10 Изменчивость видовых чисел в однородном насаждении
По отдельным ступеням толщины и для насаждения в целом распределение деревьев по величине видовых чисел может быть выражено кривыми нормального распределения. Эта закономерность облегчает установление средних величин, характеризующих объемы деревьев и запасы насаждений.
|
,
