Работа 6. Прирост, ход роста деревьев и древостоев

 

Для выполнения работы 6 используются данные таблицы 1 «М.У., Ч-1».

Естественное увеличение размеров древесного ствола и других частей дерева (сучья, ветви, корни, древесная зелень) по массе называют приростом. Различают прирост отдельного дерева и древостоя (совокупности деревьев), где наряду с наращиванием древесины происходят процессы естественного отмирания деревьев. Наибольший удельный вес в составе прироста дерева в целом приходится на ствол.

Изучение и определение прироста древесины деревьев и древостоев позволяет решать ряд вопросов связанных с повышением продуктивности и установлением оптимальных параметров насаждений, отбором деревьев при разных способах рубки леса определением размера лесопользования и др.

В таксации леса по единицам измерения различают абсолютный (в единицах измерения таксационного показателя) и относительный (%) приросты, по способам расчета – средний и текущий. Средний прирост (Z) характеризует величину измерения таксационного показателя в среднем за единицу времени в течение всей жизни дерева или древостоя:

Zт=T: a(A), где Т и а(А) соответственно (6.1)

таксационный показатель и возраст дерева (а, лет) или древостоя (А-лет).

Текущий прирост (Z) характеризует изменение таксационного показателя за определенный период (n лет) жизни дерева или древостоя, который определяется по разности таксационных показателей в возрасте а(А) и а(А)-n лет. В зависимости от величины периода n (1 год, 5 или 10 лет) различают: годичный прирост – Z¹т=Та(А)-Та(А)-1 (6.2)

при n=1 году; периодический прирост – изменение таксационного признака за период «n» 2 года и более – Z^пт=[Та(А)-Та(А)-n]:n (6.3)

 

Задание 6.1. Таксация прироста отдельного дерева и древостоя

 

В данном задании необходимо провести расчеты по определению абсолютного и относительного прироста срубленного дерева по высоте, диаметру, площади сечения, видовому числу и объему за последние 10 лет, а у растущего - относительный объемный прирост разными способами.

При этом исходные данные для определения прироста растущих деревьев условно принимаются равными, что и у срубленных.

Относительный годичный прирост определяется по формуле М. Пресслера, когда абсолютный прирост выражается в процентах от суммы значений признаков по двум исследуемым периодам:

Рт= Та-Та-n 200,

Та+Та-n n (6.4)

а также способом простых процентов –

Рт= Та-Та-n100, (6.5)

Ta n

когда абсолютный прирост выражается в процентах от таксационного показателя в возрасте «а» лет.

 

Формулы (6.4;6.5) используются также в определении относительного прироста таксационных показателей древостоев.

 

Определение прироста древесного ствола срубленного дерева.

Находят средний и среднепериодический текущий прирост по таксационным показателям отдельного дерева за последние n=10 лет по следующим частным формулам:

 

средний прирост текущий среднепериодический

прирост

1. Zd=da:a по диаметру 6. Z^пd=(da-da-n):n

2. Zn=ha:a по высоте 7. Z^пn=(ha-ha-n):n

3. Zg=ga:a по площади сечений 8. Z^пg=(ga-ga-n):n

4. Zv=va:a по объему 9. Z^пv=(va-va-n):n

5. Zf=fa:a по видовому числу 10. Z^пf= (fa-fa-n):n,

 

где а – возраст дерева в настоящее время лет;

а-n – возраст дерева «n» лет назад;

Va-n объем ствола без коры в а-n лет.

 

По общим формулам 6.4 и 6.5 находят относительные проценты прироста таксационных показателей отдельного дерева.

Для определения среднепериодического абсолютного и относительного прироста по объему (Zv)предварительно определяют объем ствола без коры (Va-n) в возрасте “a-n” лет по сложной формуле Губера, а объем ствола в “а” лет без коры берут из задания 1.1. Объем 2-х метровых секций целесообразно определять по таблице 4 “Справочного пособия…”

С меньшими затратами текущий прирост по объему срубленного дерева можно определить по упрощенным способам: по площади боковой поверхности ствола, (по А.В. Тюрину), по формуле М.Л. Дворецкого, по формуле Б.А. Шустова –

Zv=0,53(d1,3a d1/2a ha - d1/3a-n d1/2a-n ha-n), (6.6)

где d1,3, d1/2 и h – соответственно диаметры на 1,3м, на половине высоты и высоты деревьев в возрасте “а” и “а-n” лет назад.

Процент среднепериодического текущего прироста по объему (Рv) равен сумме процентов прироста по площади сечения (Рg), высоте (Рh) и видовому числу (Рf):

Pv=Pg+Ph+Pf. (6.7)

Приближено значения процентов прироста по объему определяют по формулам: Pv=Pg+0,7h; Pv=2Pd+Ph; Pv=3Pd (6,8; 6,9; 6,10)

Уточняя, эти формулы М.К. Турским предложена формула:

Рv=(К+2)Рd, (6.11)

где значения К зависит от энеогии роста деревьев в высоту: прекратившие рост к=о; имеющие слабый рост – к=0,4; умеренный – 0,7; хороший к=1,0 и очень хороший к=1,3.

Формула М.К. Турского изменена М.Л. Дворецким путем замены (к+2) на расчетную величину (2с+0,7), где С=Zd1/2: Zd1/3

(прирост по диаметру на ½h и на 1/3м):

Pv= (2c+0,7) Pd. (6.12)

Вычисленные этими способами значения объемного прироста сравниваются c данными объемов стволов в “а” и “а-n” лет назад установленными по 2-метровым секциям.

Способы определения прироста по объему растущих деревьев. У растущих деревьев практически не могут быть, определены диаметры на разных высотах и прирост по высоте. Поэтому прирост по объему у растущих деревьев определяют косвенно - путем внесения поправочных коэффициентов, учитывающих их энергию роста в высоту и характер отложения радиального прироста (измения годичного слоя) по длине ствола или по взаимосвязям объемного прироста с приростом по диаметру и высоте деревьев.

а) По формулам (6.8; 6.9; 6.10) связи относительного объемного прироста с относительным приростом по диаметру, высоте или площади сечений. Для этого необходимо определить прирост по диаметру на 1,3м и высоте.

б) По формуле Шнейдера:

Рv= (K t): d1,3 (a-n), (6.13)

где К – коэффициент учитывающий энергию роста в зависимости от протяженности крон деревьев, значения которого устанавливаются по таблице 3 «Справочного пособия …»; d1,3(a-n) – диаметр без коры в возрасте “a-n” лет назад, а t – средняя за “n” лет ширина годичного слоя. Величина t в данном задании определяется делением разности диаметров в возрастах “а” и “а-n” на величину “n” и на 2, т.е.:

t=[(da-da-n):10]: 2 (6.14)

По формуле М. Пресслера:

Pv=[r^х- (r-1)^х]: (r^х+ (r-1)^х) (200:n), (6.15)

где r – относительный диаметр, определяемый по формуле r=d1,3:Zd (диаметр на 1,3м без коры делится на прирост по диаметру); “х”- показатель характеризующий рост дерева в высоту. В целях упрощения математических расчетов процент объемного прироста по М. Пресслеру устанавливают по специально разработанной таблице, где в зависимости от относительного диаметра “r” и группы роста даны эти значения (таблица 18 “Справочное пособие…..”). Выбор группы роста проводится с использованием таблицы 19.

Полученные разными способами значения относительного объемного прироста сравниваются с величиной Pv установленной через объемы стволов по секциям в «а» и «а-n» лет назад.

Прирост отдельных древостоев. Показатели прироста древостоев устанавливают по наличному запасу, т.е. растущей совокупности деревьев и по общей производительности древостоев, когда учитывается запас отпада. В соответствии с ОСТ 56-73-84 по наличному запасу различают 2 вида древесного прироста:

1. Средний прирост или изменение наличного запаса древостоя (м³), т.е. увеличение или уменьшение запаса к определенному возрасту древостоя (А лет). Отсюда среднее изменение запаса, т.е. среднее изменение растущей части (наличного запаса) равно:

м=МА:А. (6.16)

2. Текущий прирост наличного запаса или изменение запаса древостоя: периодический (за «n» лет) - мt=MА-MА-n (6.17)

запасы растущей части древостоя в “А” и “А-n” лет.

Среднепериодический прирост наличного запаса или

среднепериодическое изменение запаса за «n» лет:

Мⁿt=(MA-MA-n):n. (6.18)

Прирост древостоя по запасу или общий прирост включая отпад (Zм)- увеличение общей производительности (суммы запасов растущей части древостоя МА, отпада и промежуточного пользования М^оА) с возрастом Отсюда средний прирост по запасу:

Zм=(MA+M^oA):A, (6.19)

а периодический - ZⁿмА-n= MA-MA-n +M^on (6.20)

По приросту древостоя определяется:

1.Средний прирост (среднее изменение) наличного запаса.

2.Текущий прирост (текущее изменение) запаса.

3. Среднепериодический текущий прирост наличного запаса.

4.Процент прироста (изменения) запаса древостоя.

В этих целях используются данные таблицы 10 “М.У., Ч-1”, из которой выписываются значения прироста учетных деревьев по объему (м³).

Текущее изменение запаса (мⁿt) для древостоя определяется применительно к общей формуле определения запаса по учетным деревьям:

Mⁿt=(Zv¹ + Zv² + …..Zvⁿ): (G: gмод), (6.21)

где Zv¹ и т.д. – прирост учетных деревьев по объему (м³)

 

Задание 6.2 Анализ древесного ствола

 

Это специальные иссследования, направленные на изучение роста дерева по таксационным показателям. В таблице 1 «М.У., Ч-1» в правой части приведены данные о росте древесного ствола по диаметру и высоте с 30 до 70 лет. Задание состоит в выполнении следующих операций:

1. Строится график роста деревьев по диаметру на 1,3м, площади поперечного сечения, высоте и объему. Для этого на оси абцисс откладывается возраст, а по оси ординат – диаметр, площадь сечения, высота и объем. Объем ствола по периодам устанавливается по сложной формуле Губера без коры с использованием таблицы 4, а площади сечений по таблице 1 «Спр.п.». Полученные точки на графике соединяются плавными линиями. По этим данным визуально делается оценка роста дерева по этим показателям в зависимости от возраста.

2. Построение графика продольного сечения древесного ствола. Первоначально по имеющимся образцам (спилам) рассматривается процедура анализа древесного ствола. Далее по данным таблицы 1 «М.У., Ч-1» строится график продольного сечения ствола. По оси абцисс от «оси» симметрии древесного ствола вправо и влево откладываются полудиаметры на всех сечениях (0;1м, 1,3м, 3м и т.д.). При этом «ось» древесного ствола по масштабу является осью ординаты. Полученные точки, с учетом высоты ствола в каждом периоде, соединяются плавными линиями. Построенный график продольного сечения ствола также визуально оценивается с точки зрения роста дерева по диаметру и высоте по возрастным периодам.

3. По данным объема стволов по периодам определяются: второй коэффициент формы Шиффеля и числа сбега q05/01 по В.К. Захарову; старое и нормальное видовое число.

Полученные показатели формы и полнодревесности стволов без коры анализируются по периодам (30, 40, 50, 60 и 70 лет) и делается заключение о динамике или стабильности показателей формы и полнодревесности стволов за 40 лет.