В молодняках преобладающей породой считается главная порода при доле ее участия во втором классе возраста на 1/10, а в первом классе возраста на 2/10 меньшей, чем указано выше.

Главной породой в смешанных по составу насаждениях (ярусах) считается хвойная или твердолиственная порода, имеющая наибольший запас, а при равных запасах - большую хозяйственную ценность.

При наличии в составе простого насаждения или яруса в сложном древостое нескольких пород, часть которых по биологическим особенностям может быть объединена в группы (хвойные, твердолиственные, мягколиственные), главной породой считается преобладающая по запасу в группе (имеющая в этой группе наибольший запас), а при равновеликих запасах - большую хозяйственную ценность.

При различиях древесных пород по хозяйственному значению, в формуле состава на первое место следует ставить главную породу. Например, для смешанных лиственных насаждений, имеющих в своем составе 0,3 дуба, 0,5 осины и 0,2 липы может быть принята следующая формула состава: 3Д 5 Ос 2Лп.

С точки зрения промышленного использования древесины отдельных древесных пород большую значимость приобретают размеры деревьев. В сложных насаждениях первый ярус обычно составляют деревья, имеющие не только большую высоту, но и больший диаметр, чем деревья остальных ярусов.

Лесохозяйственные мероприятия в отдельных ярусах сложного насаждения могут быть различными. Верхний ярус, состоящий из спелых деревьев, может быть назначен в рубку, а нижние ярусы оставлены на корню. Поэтому в сложных насаждениях необходимо определять состав для каждого яруса в отдельности.

Например, таксируется сложное двухъярусное насаждение. В первом ярусе его оказались сосна (0,7 по запасу) и береза (0,3). Общий запас первого яруса составляет 200 м³ на 1 га. Второй ярус состоит из одной ели. Запас его равен 50 м³. Следовательно, для насаждения в целом запас будет равен 200 + 50 = 250 м³. Состав его первого яруса выразится формулой 7С ЗБ, второго яруса 10Е.

Если запас древесной породы составляет от 2 до 5% запаса яруса, ее добавляют к формуле состава со знаком плюс (+). Например, для насаждения, в котором запас древесины сосны составляет 67%, запас ели 30% и запас березы 3%, формула состава должна быть следующей: 7С ЗЕ+Б.

Древесную породу, составляющую менее 2% общего запаса насаждения, добавляют со словами «единично» (ед.):

8Б 2Е ед. С.

При глазомерной таксации состав насаждения определяется с точностью до 0,1.

Возраст насаждений. При таксации леса различают преобладающий и средний возраст насаждения. Преобладающим называют возраст, который имеет большая часть деревьев, образующих насаждение, средним — возраст, выведенный пропорционально участию в запасе отдельных групп деревьев, входящих в состав насаждения.

При таксации насаждений по возрасту, кроме числа лет дополнительно принято характеризовать классами возраста.

Например, для хвойных и твердолиственных семенных насаждений устанавливают класс возраста 20 лет, для всех порослевых и мягколиственных семенных насаждений 10 лет, для кустарниковых пород 5 лет. Классы возраста обозначают всегда римскими цифрами.

Размер классов возраста для различных насаждений

При описании насаждений класс возраста устанавливают по той части деревьев, которые составляют большую часть запаса насаждения. Если деревья в насаждении имеют различия в возрасте, нe превышающие размера одного класса возраста, насаждение считается одновозрастным, при большей разнице в возрасте – разновозрастным.

Есть много предложений, какой древостой считать разновозрастным. Абсолютная одновозрастность бывает только у лесных культур одного года посадки.

В насаждениях, в которых различие возраста деревьев не превышают пределов одного класса возраста, считается одновозрастным или относительно одновозрастным. При большей разнице в возрасте древостой будет считаться разновозрастным. Для лесных массивов Сибири существует показатель относительной разновозрастности (когда наблюдается различие в 1-2 класса возраста) и абсолютной разновозрастности (наблюдается различие более 2-3 классов возраста).

Для сложного насаждения средний возраст устанавливают по доле запаса, приходящегося на каждое поколение деревьев.

Пример, допустим, что имеется еловое насаждение, состоящее из двух возрастных поколений, 70% запаса в нем приходится на 150-летнее поколение деревьев и 30% — на второе, 60-летнее. При этих условиях средний возраст насаждения будет близок к 120 годам, а преобладающий — к 150 годам.

Чем более однородно насаждение, тем меньше различия между средним и преобладающим возрастом. Поэтому при описании сложных насаждений, составные части которых не имеют резких различий по возрасту, указывается не только преобладающий, но и средний возраст.

Средний возраст насаждения определяется в результате таксации, связанной с точным нахождением возраста отдельных групп или категорий деревьев, образующих данное насаждение.

Пример, если запасы отдельных групп обозначить через M₁, М₂, М₃,..., М_n, а их возрасты через А₁, А₂, А₃,..., А_n, то средний возраст насаждения А будет равен

А₁ = .

Запас отдельных трупп деревьев определяют по формуле

М = å Ghf.

В насаждениях, имеющих большую высоту, у отдельных групп деревьев произведения Hf (видовые высоты) практически не различаются. Поэтому из формулы для определения среднего возраста видовые высоты можно исключить, и она примет следующий вид:

А =

Для нахождения по этой формуле, среднего возраста насаждения необходимо найти возраст отдельных совокупностей деревьев, подсчитать для каждой совокупности суммы площадей сечений, умножить их на соответствующие им возрасты и сумму полученных произведений разделить на общую сумму площадей сечения всего насаждения.

Если возрасты деревьев близки, средний возраст определяется как среднеарифметическое из возраста всех срубленных модельных деревьев. При описаниях сложных насаждений необходимо указывать преобладающие возрасты для ярусов и для древесных пород.

Для определения возраста насаждения при точных таксационных исследованиях срубают несколько модельных деревьев и подсчитывают число годичных слоев на пнях.

Практически при массовой таксации определять возраст насаждения таким способом весьма трудоемко, поэтому его устанавливают глазомерным способом. Определить возраст на глаз наиболее легко в молодых и средневозрастных сосновых насаждениях. Для этого достаточно сосчитать число ежегодно образуемых деревьями мутовок, то есть сучьев, сосредоточенных в одном поперечном сечении ствола. В старых насаждениях этот метод применять нельзя, так как нижняя часть деревьев очищается от сучьев, следы их быстро заплывают, и установить на ней число мутовок невозможно.

В приспевающих и спелых насаждениях при определении возраста деревьев прежде всего руководствуются диаметром и высотой деревьев, учитывая зависимость этих элементов от условий местопроизрастания. При наличии в таксируемом насаждении пней необходимо подсчитать число годичных слоев на нескольких из них.

При описании насаждений класс возраста устанавливают по той части деревьев, которые составляют большую часть запаса насаждения. Для более подробной характеристики, кроме класса возраста, отмечают возраст, характерный для данного насаждения, т.е. относится ли по возрасту насаждение к началу, середине или к концу установленного класса возраста. Если в насаждении есть деревья, выходящие за границы установленного класса возраста, это отмечают в описании.

Например, запись: V (90-100, 120) означает, что насаждение относится к V классу возраста, в нем преобладают деревья от 90 до 100 лет и, кроме того, имеется примесь деревьев 120 лет. В таксационном описании в графе «Возраст насаждений» кратко указывают класс возраста и преобладающий возраст, например, IV—65, V—90. В отдельной графе, предназначенной для подробного описания состава и возраста насаждений, дают запись о наличии примеси деревьев, имеющих иной возраст.

В таксационных описаниях запись состава и возраста насаждения нередко объединяют в одну формулу. Например, при возрасте сосны 90 лет и ели 70 лет, когда эти породы образуют один ярус, формула состава и возраста имеет следующий вид: 7С(90)ЗЕ(70).

При массовой таксации ориентировочный возраст насаждений нередко определяют по внешним признакам дерева: цвету хвои, форме кроны, цвету и строению коры. У старых деревьев хвойных пород окраска хвои более светлая, чем у молодых. У прекративших рост в высоту старых деревьев крона обычно имеет закругленную шапкообразную и куполообразную форму, нижняя часть ствола покрыта толстой растрескавшейся омертвевшей корой. В трещины коры таких деревьев попадают пыль и влага, являющиеся субстратом для роста и развития водорослей и других низших растений. В результате комлевая часть стволов покрывается наростами зеленого, желтого и других цветов.

Для молодых деревьев характерны усиленный рост в высоту, шпилеобразная форма кроны, гладкая глянцевитая кора. У деревьев хвойных пород хвоя сочная, темно-зеленой окраски.

Преобладающий возраст насаждения определяют глазомерно. Особенности колебаний возраста отмечают в формуле состава насаждения.

При интенсивном росте насаждений возраст определяют глазомерно с точностью до 5 лет, при среднем - до 10 лет, при слабом - до 20 лет.

В процессе таксационных работ результаты глазомерного определения возраста должны систематически проверяться путем подсчета годичных слоев на пнях и на всех срубаемых на визирах деревьях.

Средняя высота насаждений. Высота деревьев в любом насаждении не одинакова. В пределах насаждения различия в высотах наблюдаются не только у деревьев разной толщины, но они имеют место и у деревьев равных диаметров.

В процессе таксации леса учесть индивидуальную высоту каждого дерева не представляется возможным. В связи с этим принято устанавливать среднюю высоту для всей совокупности деревьев, образующих насаждение.

В однородных насаждениях всегда наблюдается стохастическая (вероятностная) зависимость высоты деревьев от их диаметров. При увеличении диаметра у большинства деревьев соответственно увеличивается и высота. и другие Исследователи Гогенадль, Кренн связь между d_1,3 и h в насаждении предлагают характеризовать на основе параболы второго порядка.

Профессором Лореем предложена формула, определяющая среднюю высоту насаждения: h_L = ,

где h_L - средняя высота;

h₁... h_n - высота для отдельных ступеней толщины;

g₁... g_n - площади сечения деревьев каждой ступени толщины._.

Средняя высота насаждений зависит от древесной породы, условий местопроизрастания, возраста и осуществляемых в лесу хозяйственных мероприятий. В пределах насаждения различия в высоте обусловливаются разным положением деревьев в отношении света, смежных деревьев, наличием микроповышений поверхности. Влияние перечисленных факторов на высоту деревьев не имеет количественно выраженных зависимостей, и поэтому установление их величины представляет трудоемкую задачу. При одном и том же диаметре деревьев в пределах насаждения высоты оказываются разными.

Например, конкуренция за свет вызывает накопление в насаждении более низкорослых деревьев, что заметно при распределении их по градациям высот.

В западноевропейских странах среди лесных специалистов получил признание квалификационный признак, основанный не на средней высоте, а «доминирующей высоте деревьев», не зависящей от хозяйственных мероприятий проводимых в лесу.

На французском языке показатель носит название доминирующей высоты – «hauteur dominante».

В немецкой лесотаксационной литературе ее называют верхней высотой – Oberhohe.

Для доминирующей высоты принято международное обозначение h_dom.

Еще в 19 веке профессор Вейзе при разделении деревьев на пять классов с одинаковым числом деревьев в классе доминирующей высотой (Oberhohe) считал среднюю высоту пятого класса деревьев. Попутно отметим, что по Вейзе среднюю высоту h_w имеет дерево, отстоящее на 57,5% от самого тонкого дерева или на 42,5% от самого толстого. Эту высоту обычно используют при определении класса бонитета насаждения.

Англичане за доминирующую берут среднюю высоту 100 наиболее толстых деревьев на площади насаждения в один акр. Один гектар в 2,47 раза больше акра. Соответственно этому для площади в 1 га средняя высота 247 наиболее толстых деревьев на 1 га является доминантной высотой (h_dom). Однако большинство исследователей в качестве доминантной высоты на площади одного гектара расчитывают среднюю из 100 наиболее крупных деревьев.

Петтерсон за доминантную принимает среднюю высоту тех деревьев, диаметр которых равен среднеарифметическому диаметру плюс три сигмы ( +3s), т.е. утроенное среднее квадратическое отклонение от среднего диаметра насаждения.

Сусмель считает доминирующей высотой в насаждениях выборочной рубки среднюю высоту наивысших деревьев.

В Швейцарии в насаждениях выборочной рубки за доминирующую считают среднюю наиболее толстых деревьев.

В странах бывшего СССР были разработаны несколько методов определения верхней высоты.

Например, Б.Б. Зейде в 1970 г. предложил метод переменной доли, когда доля деревьев, измеренных для нахождения верхней высоты зависит от варьирования диаметров. Этот метод долгое время входил в ГОСТ на пробные площади лесоустроительные. Однако постоянное число деревьев и переменная доля имеют свои недостатки. Большое число (100, 200) деревьев на 1 га в спелых древостоях – это большая часть деревьев. Переменная доля иногда сводится к 3-5 стволам.

Более точным является метод постоянной доли, например, в 10-20%: 10% доля в более молодых и 20% в более старых древостоях. Рассчитываемая средняя высота, при этом соответствует деревьям с 92-95 рангом. Этим методом проф. В.Ф. Багинским были найдены шкалы для бонитирования насаждений по верхней высоте.

Проф. Н.П. Анучин считает, что между средней и доминирующей высотой h_dom существует устойчивая статистическая связь, что позволяет определять h по h_dom, а также решать и обратную задачу.

Среднюю высоту можно найти и графическим методом – путем построения кривой высот. С этой целью обмеряются диаметры и высоты у отобранных деревьев. Результаты обмеров наносят на график.

Для построения кривых высот рекомендуется вычислять средние высоты по ступеням толщины и проводить плавную кривую через средние значения. Пользуясь кривой высот, можно найти высоту деревьев любого диаметра. Для этого из точки на оси абсцисс, соответствующей диаметру данного дерева, восстанавливают перпендикуляр до пересечения с кривой высот. Длина этого перпендикуляра (ординаты), увеличенная соответственно по масштабу, в котором нанесены высоты, является искомой высотой дерева.

Если на графике взять длину перпендикуляра, восстановленного из точки, соответствующей среднему диаметру насаждения, то эта длина будет определять среднюю высоту всего насаждения.

Для описания связи Н = f (Д) используют различные уравнения: полиномы от 2 до 4 степени, логарифмические кривые (простые и сложные), степенные и показательные функции.

В лесохозяйственной практике обычно определяют среднюю высоту, используя замер высоты у 12-15 деревьев отобранных в насаждении методом случайной выборки с последующим построением кривой высот.

Для нахождения разряда высот, например, измеряют 9 деревьев: 3 из центральной ступени толщины и по 3 из соседних. Варьирование высот в приспевающих и спелых древостоях составляет 6-8%. Следовательно, измеряя 12-15 деревьев мы определим H_ср с точностью около 2%, а при 9 замерах 2-3%.

В разновозрастных, многоярусных древостоях H_ср находят для каждого яруса. В смешанном древостое измерения делают для каждой породы.

Опытный таксатор после ежегодно проводимых тренировок среднюю высоту определяет глазомерно.

Средний диаметр насаждений. Характеристику деревьев, образующих древостой принято в таксации проводить по средней величине их диаметра на высоте 1,3 м. При этом его расчет ведется на основе различных методических приемов:

· средний диаметр d_g, определяется по средней площади сечения ствола, которая находится как частное от деления общей суммы площадей сечений всех деревьев древостоя на их число;

· средний диаметр , получаемый как среднее арифметическое путем деления общей суммы диаметров всех деревьев, образующих древостой, на их число –

· средний диаметр d_M, определяемый срединным положением дерева в ряду постепенного нарастания или же убывания диаметров древостоя;

· средний диаметр d_gM, определяемый срединным положением дерева по ступеням толщины, с расчетом его величины на основе площади сечений деревьев в ряду нарастания или же убывания по ступеням толщины;

· средне квадратический диаметр, определяемый на основе учета средне квадратического отклонения в статистических рядах распределения диаметров древостоя.

Из приведенных способов определения средних чаще используется способ расчета среднего диаметра d_g, по средней площади сеченияствола.

Для его определения, прежде всего необходимо провести перечет деревьев, дающий распределение деревьев по ступеням толщины.

Соответственно этому распределению и площадям сечений отдельных ступеней толщины находят сумму поперечных сечений всех деревьев, входящих в насаждение, по следующей формуле:

å g = g₁n₁ + g₂n₂ + g₃n₃ +... g_nn_n,

где g₁, g₂, g₃,... g_n — площади сечений деревьев отдельных ступеней толщины; n₁, n₂, n₃, n_n — число деревьев в отдельных ступенях толщины.

Разделив сумму площадей поперечных сечений всех деревьев на общее их число N, получим площадь сечения g, которую имеет дерево средней толщины: .

По площади поперечного сечения дерева, обычно уподобляемой площади круга, устанавливается его диаметр на основе следующей зависимости:

g = , откуда d = .

Диаметр, вычисленный по этой формуле, и будет средним диаметром насаждения.

Бонитет насаждений. Лес растет в разнообразных климатических и почвенных условиях. Поэтому он имеет разную продуктивность, которая выявляется методами таксации.

В лесной таксации для оценки условий роста леса используется показатель – «класс бонитета насаждения». Термин этот происходит от латинского слова bonitas, что означает «доброкачественность».

Следовательно, бонитет является показателем, характеризующим качество условий произрастания леса.

Различие в условиях произрастания леса в таксации характеризуют несколькими классами бонитета, обозначаемыми порядковыми номерами: I класс означает лучшие условия произрастания леса, а последующие –2,3,4,5 их постепенное ухудшение.

Результаты многолетних опытов и наблюдений лесоводов и таксаторов свидетельствуют о том, что наиболее адекватным показателем, отображающим качество условий местопроизрастания, является высота насаждения в определенном возрасте. Замечено, что чем больше средняя высота насаждения, тем продуктивнее условия местопроизрастания. Поэтому в качестве классификационного признака для распределения насаждений по классам бонитета в русской таксационной практике с 1911 г. используется средняя высота.

Профессором М.М. Орловым, была разработана бонитировочная шкала, включающая пять классов. К крайним классам (I и V) им отнесены насаждения с широкой амплитудой колебания высоты. В последующем для редко встречающихся насаждений выделены дополнительные литерные классы 1а и Va. Таким образом, было установлено семь бонитировочных классов.

Шкала деления насаждений на классы бонитета, разработанная профессором М.М. Орловым, имеет два входа: возраст насаждений и их средняя высота. Различное сочетание этих двух таксационных параметров определяет конкретный класс бонитета.

Шкала является общей для всех древесных пород и возрастов, хотя рост насаждений в молодом возрасте, имеет некоторые отклонения от параметров шкалы. В последующем было выявлено, что интенсивность роста семенных и порослевых насаждений неодинакова – семенные растут в раннем возрасте медленнее. Поэтому для определения класса бонитета были предложены шкалы бонитирования семенных и отдельно порослевых насаждений. В качестве примера приводим шкалу деления на классы бонитета семенных насаждений.

Единая шкала для бонитирования всех насаждений упрощала таксационные работы и позволяла получать сравниваемые результаты таксации насаждений.

Ряд ученых таксаторов предложили усовершенствованные бонитетные шкалы. Профессор К.Е. Никитин в 1965 г. предложил более плавную шкалу, описываемую математическим способом. Профессор В.В. Загреев и другие авторы предложили использовать всего три бонитетных шкалы – с ускоряющимся ростом, с обычным и замедленным ростом.

Основной недостаток шкал М.М. Орлова в том, что одно насаждение в течение своего развития может соответствовать различным классам бонитета.

Однако, несмотря на недостатки, шкала М.М.Орлова и в настоящее время широко используется.

В зарубежных странах проводится бонитирование, как по средней высоте, так и по верхней. В качестве базового используется различный возраст, например, в США - 50 лет. В США за базовую берут высоту 100 футов в 50 лет, а все следующие классы уменьшают на 10 футов, минимум - 50 футов. В Англии бонитетные шкалы существуют для каждой лесообразующей породы. В общем, при бонитировании используется связь высоты и возраста, что подтверждает ее устойчивость и всеобщность использования.

Классы бонитета семенных насаждений

(шкала разработана проф. М. М. Орловым)