Таксация леса и лесоустройство

Размещено на http://allbest.ru

Уральский государственный лесотехнический университет

Кафедра лесной таксации и лесоустройства

Контрольная работа

по дисциплине «Таксация леса и лесоустройство»

Тема: «Таксация леса и лесоустройство»

Выполнила Чирухина Г.С.

Специальность 120302

Срок обучения 3,5 года

Проверил: Соловьев В. М.

Екатеринбург 2010 г.

Ведение

Лесоустройство - это система мероприятий по обеспечению рационального использования лесного фонда, повышению эффективности ведения лесного хозяйства и осуществлению единой научно - технической политики в лесном хозяйстве.[1]

Ведение лесного хозяйства обеспечивает сохранение и усиление средообразующих, водоохранных, защитных, санитарно-гигиенических, оздоровительных и иных полезных природных свойств лесов в интересах охраны здоровья человека; воспроизводство, улучшение породного состава и качества лесов, повышение их продуктивности, охрану и защиту лесов; рациональное использование земель лесного фонда; повышение эффективности ведения лесного хозяйства на основе единой технической политики, использования достижений науки, техники и передового опыта; сохранение биологического разнообразия.

При лесоустройстве осуществляются следующие виды работ:

ь определение в установленном порядке границ участков лесного фонда и внутрихозяйственная организация территорий лесного фонда;

ь выполнение топографо-геодезических работ и специальное картографирование лесного фонда;

ь инвентаризация лесного фонда с определением породного и возрастного составов лесов, их состояния, а также определение качественных и количественных характеристик лесных ресурсов;

ь определение объема мероприятий по восстановлению лесов и лесоразведению, охране и защите лесов, а также объема других лесохозяйственных мероприятий;

ь надзор за осуществлением лесоустроительных проектов. [2]

Лесоустройство связано со всеми основными функциями управления лесным хозяйством в хозяйственных решениях долгосрочного характера. Из-за чрезвычайного длительного периода лесовыращивания к лесоустройству переходят функции стратегического управления долгосрочным процессом воспроизводства лесных ресурсов. Поэтому лесоустройство рассматривается как наука о методах обоснования долгосрочных задач развития лесного хозяйства и средств их решения.

В целом лесоустройство - это об учение организации лесного хозяйства на биологической, лесоводственно - технической и экономической основах. Оно обобщает весь круг взаимосвязанных лесохозяйственных знаний и фактов, необходимых для рациональной организации лесного хозяйства в пределах конкретной территориально-хозяйственной единицы.[3]

1. Таксация отдельного дерева

1.1 Органы. части, таксационные признаки растущего и срубленного дерева (оценка возраста, размеров, сбежистости, формы, полнодревестности, товарной структуры, роста и прироста ствола дерева)

Для разделения массива на отдельные насаждения и таксационные участка (выдела) и их описания применяют систему особых количественных и качественных показателей - таксационных признаков, отражающих особенности насаждения. При этом различают основные и дополнительные (производственные) признаки.

Главное различие между этими признаками заключается в том, что основные служат основанием для деления леса на отдельные таксационные участки, а дополнительные нет. Дополнительные либо являются производными основных или дополняют их.

К основным признакам относятся:

1) происхождение - отражает характер возникновения деревьев, образующих древостой. Древостой бывают естественного и искусственного, а также семенного и порослевого происхождения. Большая часть лесных массивов нашей страны представлена естественного происхождения. Такие насаждения появились на занимаемых или площадях только в силу природных процессов, без всякого вмешательства человека в ход возобновления леса.

Вместе с этим имеются значительные площади насаждений, созданных искусственным путем, то есть при активном участии человека в процессе лесовозобновления. Созданные человеком насаждения называют лесными культурами.

2) форма насаждения - может быть сложной и простой. К сложным относятся древостои, состоящие из двух и более ярусов. Одноярусные древостои называются простыми.

3) состав насаждения - доля участия породы в общем запасе древесины. В сложных насаждениях формула состава устанавливается для каждого яруса в отдельности. Если ярус представляет собой совокупность деревьев одной породы, то его называют чистым, а при двух и более породах в составе - смешанным.

В формуле состава наиболее распространенные древесные породы обозначаются первыми буквами своего названия (сосна - С, ель - Е, береза - Б и т.д.). при одинаковых названиях рода древесной породы, но разных их видах название вида отражается первой своей буквой, записанной в скобках (ольха черная и ольха серая - Ол(ч) и Ол(с)).

Доля участия каждой породы в общем запасе насаждения (яруса) отражается в формуле коэффициентами состава, обозначающими десятые доли единицы.

4) возраст насаждений - является одним из важнейших таксационных показателей и к его определению следует подходить тщательно. Для хвойных и твердолиственных семенных насаждений продолжительность класса возраста принята равной 20 годам, а для мягколиственных и твердолиственных порослевых насаждений - 10 годам. Для особо быстрорастущих пород, например тополей и ив, при организации хозяйства на эти породы принимаются 5-ти летние классы возраста. Средний возраст насаждения (яруса, элемента леса) определяется с точностью до 5 лет, если он не превышает 100 лет, а если его значение выше, то применяются 10 - летние градации.

5) средний диаметр

6) средняя высота

7) бонитет - устанавливают для оценки добротности условий роста леса. Классы бонитета являются количественными показателями. Они устанавливаются на основании соотношения конкретных численных значений средней высоты и возраста насаждения.

8) полнота - характеризует степень использования насаждением занимаемого им пространства. Оценивают полноту путем таксируемого насаждения с соответствующим ему эталоном - нормальным насаждением. Полнота нормального насаждения условно принята равной единице (1,0).

9) класс товарности - характеризует качество насаждения. Существует 4 класса товарности (обозначается арабскими цифрами).

10) тип леса - лесоводственная классификационная категория, характеризующаяся определенным типом лесорастительных условий, породным составом древостоя, другой растительностью и фауной.

К дополнительным признакам относятся, которые не являются основанием для выделения участка:

1) запас - представляет собой количество сырорастущей стволовой древесины в мі на 1 га.

2) все виды прироста. [4]

1.2 Измерения таксационных показателей дерева, выполняемые до и после его рубки (применяемые для этого инструменты и приборы; единицы, техника и точность измерений)

Лесная таксация изучает методы замеров отдельных деревьев, насаждений и целых лесных массивов. Таксация деревьев, насаждений и заготовка из них лесоматериалов включает предварительные замеры, проводимые специальными приборами и инструментами.

Эффективное ведение лесного хозяйства требует всестороннего учета состояния и характеристик отдельных деревьев и лесных насаждений, параметров и объема заготавливаемой древесной продукции.

В настоящее время в мире наблюдается тенденция по увеличению эффективности лесотаксационных мероприятий и снижению трудозатрат за счет усовершенствования, технологического улучшения и компьютеризации применяемых приборов и инструментов. [5]

Основной путь этого - внедрение электроники, упрощающей измерения в лесу, исключающей необходимость ручной записи данных, повышающей точность измерений.

Преимущества современного оборудования имеют принципиальное значение при проведении работ по сертификации леса - одного из основных направлений экологизации лесного хозяйства.

В последние годы наблюдается общая тенденция унификации и концентрации производства специального и научного оборудования. Не являются исключением инструменты для лесной таксации и экологии.

Конечно, монополизация и унификация продуктов не всегда является положительным фактором, однако для малосерийного специального оборудования с невысокой рентабельностью производства это оправданно. Таксатор, снаряженный комплектом электронных инструментов, не нуждается в помощи ассистента и способен в одиночку фиксировать диаметры, высоты и другие характеристики деревьев.

Несмотря на высокую стоимость, применение электронных инструментов является экономически оправданным, поскольку они многократно повышают производительность работы в лесу, сокращая объем дорогостоящего труда таксатора.

1. Для измерения длинны срубленного дерева и заготовительных лесных материалов применяют метр (лучше складной), мерную ленту, или рулетку и мерные шесты.

2. Толщину (диаметр) растущего, срубленного дерева и их частей измеряют мерной вилкой, мерной скобой и изредка складным метром.

Электронная мерная вилка позволяет автоматически запоминать измеренные диаметры деревьев, хранить значительные объемы данных, полученное за весь полевой сезон, записывать различную текстовую информацию, принимать через инфракрасный или радиопорт данные с электронных высотомеров, приемников GPS, обрабатывать данные по записанным заранее таксационным таблицам, передавать данные на принтер или по мобильной связи.

3. Высоту дерева можно измерить обычной мерной вилкой, зеркальным и маятниковым высотомерами, а также эклиметром.

Современные электронные высотомеры автоматически измеряют расстояния от таксатора до дерева, что позволяет быстро и с высокой точностью определить не только высоту всего дерева, но и положение ветвей, форму кроны.

4. Прирост дерева по толщине с измерением возраста устанавливается путем высверливания столбика древесины приростным буравом и измерения ширины годичных слоев.

5. Полнометр Биттерлиха служит для определения суммы площадей сечений на высоте груди (1,3м.) всех деревьев, насаждений или его яруса в м2 на 1 га.

6. Ксилометр - прибор, вмещающий значительное количество воды, часть которой выливается при погружении в нее исследуемой части дерева; объем вылившейся воды, равный объему погруженной древесины, определяется или с помощью сосудов определенной емкости, или посредством отсчета на трубке, приделанной к ксилометру и показывающей уровень воды, поднявшейся после погружения в нее исследуемого куска.

Этот способ отличается значительною точностью и применяется только при научных исследованиях, будучи слишком мешкотным для целей практики. В особенности полезен он тогда, когда приходится исследовать части дерева, одетые корою или отличающиеся неравномерным внутренним строением.

7. Гидростатические весы - служат для определения объема древесины по весовому способу.

Разница между массой древесины в воздухе и воде составляет массу воды, вытесненной этой древесиной.

По массе воды легко найти ее объем

Vдр.= mдр / P

8. Для измерения расстояний используется ультразвуковые приборы. Это позволяет работать даже при условии, что ствол дерева закрыт от таксатора листвой.

9. Для обработки таксационных материалов примеряют арифмометры, логарифметрические линейки, простейшие счетные машины и ЭВМ.

Широко используются таксационные таблицы, представляющие собой табулированные формулы (результат массовых опытных таксационных работ, представляющие собой инструменты для измерения). Глазомерный способ заключается в определении таксационных показателей лесов глазомерно (визуально) с использованием элементов измерительной таксации в целях корректировки отдельных показателей.

Технической основой лесотаксационных работ являются материалы фотографических или цифровых (сканерных) аэрокосмических съемок в видеовизуализированных снимков или цифровой видеоинформации на магнитных носителях. Общая таксационная характеристика лесотаксационного выдела составляется после завершения его полного осмотра с учетом анализа фотоизображения на аэрофотоснимке.

Таксационные показатели размеров объектов леса выражаются числом и мерой.

Единицы измерения

Длина, высота - метры (м.);

Диаметры - сантиметры (см.);

Площадь сечения - квадратные сантиметры, метры (см2., м2.);

Объемы - кубические метры (м3.)

При таксации отдельного дерева и его частей длину и толщину измеряют с дробностью до 0,1, а площадь сечения и объем - до 0,0001.

Для совокупности отдельного дерева и древостоя в целом их высоту определяют с дробностью до 1 м., диаметры учитываются по ступеням толщины 2 или 4 см., площадь сечения в м2 с дробностью до 0,1, объем в цельных кубометрах, а запасы при массовой таксации насаждений - до 10 м3.

В таксации объем определяют в плотных и складочных метрах. Плотный кубический метр представляет собой метр кубический, объем которого занят древесиной (без пустот).

Складочный кубический метр включает и промежутки сложенными отрезками дерева. Ценную древесину (самшит, орех и др.) учитывают по массе. [5]

1.3 Рода, виды и способы выражения приростов ствола дерева (полевые измерения, необходимые для определения прироста по различным показателям, влияния экологических факторов на величину прироста, способы определения абсолютного и относительного объемного прироста)

Дерево состоит из корней, ствола и сучьев, образующих крону. Наиболее ценной частью дерева, на долю которой приходиться в среднем 60-85 % его объема, являются ствол, по этому определение объема ствола составляет одну из главных задач лесной таксации, а так же определение прироста ствола.

Камбиальный слой ствола и ветвей ежегодно в течении вегетационного периода откладывает новый слой древесины, а меристематические клетки верхушечной почки увеличивают высоту дерева и длину ветвей. В результате ствол и ветви растут, т. е. увеличиваются в размерах. Это естественное увеличение размеров дерева называют приростом.

Особое значение имеет прирост ствола. Он зависит от древесной породы, от условий местопроизрастания, от возраста деревьев и хозяйственных мероприятий.

При изучении прироста дерева необходимо установить закономерные связи между величиной прироста и обуславливающим его рост факторами.

Сравнивая рост леса в разных различных географических широтах, не представляет труда прийти к заключению, что его интенсивность зависит от климатических условий. Имея это в виду при изучении динамики роста леса некоторые исследователи стремились найти такой показатель, называемый климатическим индексом, который отражал бы корреляционную зависимость между климатом и производительностью лесных насаждений данного района. В отдельных географических зонах действительно в первую очередь климат мощность древесной растительности. Почва является хотя и важным, но зависящим от климата.

Увеличение с течением времени древесной массы в дереве или в насаждении - следствие изменении величины диаметров деревьев, их площадей селения, высот и видов чисел.

Поэтому при рассмотрении вопроса об изменении древесной массы следует изучить методы методы определения прироста по всем перечисленным таксационным показателям. В лесной таксации различают два вида прироста: средний и текущий. Средним приростом считают величину на которую в среднем (чаще всего год) на протяжении всей жизни дерева или насаждения изменяется абсолютная величина одного из перечисленных выше таксационных показателей.

Средний прирост определяется путем деления абсолютной величины таксационного показателя на возраст дерева. Текущий прирост представляет собой величину, на которую изменяется данный таксационный показатель в определенное время жизни дерева, например за последний год. Он определяется как разность в величине того или иного таксационного показателя в данный момент и год назад. Средний и текущий приросты по всем этим таксационным показателямопределяют по формулам:



В этих формулах а - возрост дерева в данное время; а n- возраст дерева n лет.

Максимум текущего прироста по массе наступает раньше, чем максимум среднего прироста. По абсолютной величине максимум текущего прироста больше максимума среднего, поскольку последний наступает в тот момент, когда текущий прирост перешел в стадию падения. Представление о соотношении приростов дает рисунок

Рис 1. соотношение приростов

Приведенное на рисунке соотношение двух кривых типично для отдельных деревьев и целых древостоев. [3]

1.4 Разделение ствола на сортименты, категории качества и крупности древесины (условия рациональной разделки ствола на сортименты в соответствии с требованиями ГОСТ, оценка различных способов определения объема сортиментов)

Наиболее ценной частью дерева является ствол. Для характеристики ствола с количественной и качественной стороны устанавливают таксационные показатели. Под таксационными показателями следует понимать такие показатели, которые характеризуют ствол или части ствола со стороны размеров и форм. Так основными показателями является диаметр и высота.

Диаметр - это средняя толщина древесных стволов, как правило на высоте 1,3 м (высота груди человека среднего роста) от шейки корня дерева.

Высота - это длина ствола, его протяженность вверх.

Обе эти величины необходимы для того, чтобы рассчитать объем ствола, то есть его кубомассу. Из этого следует, что точность измерений должна быть достаточно высокой.

Так для получения одинаковой точности в определении объема диаметры следует измерять в 2 раза точнее, чем высоты. Причина заключается в том, что ошибка в длине вызывает такую же ошибку в объеме и ошибки в диаметре, вызывает двойную ошибку в объеме.

Ошибки в измерении диаметров в общем будут влиять на запас насаждения. А из этого будут вытекать несоответствие при отводе лесосек и их последующей вырубке. Данные материально - денежной оценки не будут соответствовать фактическому выходу древесины.

Объём сортиментов срубленного дерева определяется с помощью мерной скобы или метра.

При обмере бревен мерную скобу прикладывают к торцу или срезу бревна так, чтобы линейка проходила посередине среза, а железный выступ или крючок упирался в край среза. Деление линейки, с которым совпадает противоположный край, показывает толщину бревна в месте обмера. Толщину всего бревна считают среднее между его наибольшим и наименьшим диаметрами.

С наступлением весны на деревьях начинает откладываться так называемая весенняя часть годичного слоя. Летом деревья наращивают вторую часть годичного слоя, состоящего из более уплотненных элементов древесины. Различная плотность строения весенней и летней частей годичного слоя хорошо заметна на срезах стволов, благодаря чему по числу годичных слоёв можно определить возраст дерева.

Дерево ежегодно наращивает слой древесины, охватывающий ствол, сформированный за весь предшествующий период его жизни. Таким образом, ствол дерева можно рассматривать как множество конусообразных тел, нанизанных одно на другое.

По числу годичных слоев в сечении, расположенных выше основания ствола, находят число лет, которое потребовалось дереву для наращивания части ствола, расположенной над сечением.

Самой старой является древесина, находящаяся внутри комлевой части ствола. Все части ствола, расположенные более высоко, оказываются соответственно более молодыми. Поэтому для точного определения возраста дерева нужно установить число слоев в сечении, взятом у основания ствола или у шейки корня.

Крупные деревья из - за своей тяжести несколько погружаются в почву, особенно на болотистых и сырых местах, и для нахождения шейки корня в этих случаях надо на некоторую глубину раскапывать почву.

При ориентировочном определении возраста подсчитывают слои на пне срубленного дерева, затем срезают у шейки корня одно из деревцев окружающего подроста. Подсчитывают число слоев у основания деревца, отрезают от него часть ствола, равную высоте пня. На срезе подсчитывают число годичных слоев и вычитают его из числа слоев, найденного у основания деревца. Сложив разность с числом слоев, оказавшемся на пне крупного дерева, получают возраст этого дерева.

У хвойных деревьев и твердолиственных пород годичные слои чаще всего можно хорошо различить невооруженным взглядом. Лучше различимы годичные слои на тщательно обработанном поперечном срезе.

В результате объедания листвы или хвои насекомыми или побивание морозами у деревьев иногда образуется двойное годичное кольцо. Двойные кольца не всегда бывают, расположены по всей окружности дерева. Это позволяет отличить их от настоящих.

Бывают обратные случаи, когда у деревьев, растущих на бедных почвах, не хватает питательных веществ на ежегодное отложение древесины, и в нижней части ствола отдельные годичные кольца могут выпадать.

При установлении возраста срубленного дерева счет ведут в направлении от периферии ствола к его центру, отмечая слои по десяткам. Для проверки полученных результатов целесообразно подсчитать слои по двум взаимно перпендикулярным радиусам.

Табл. 1 Объем сортиментов

Длина сортиментов, м	Объем сортиментов, пл. м3, при диаметре в верхнем отрезе, см.
	20	21	22	23	24	25	26
4,0 5,0 6,0 6,5 7,0 8,0	0,15 0,19 0,24 0,26 0,28 0,34	0,16 0,21 0,26 0,28 0,31 0,37	0,18 0,23 0,28 0,31 0,34 0,40	0,20 0,25 0,31 0,34 0,37 0,44	0,21 0,27 0,33 0,36 0,40 0,47	0,23 0,30 0,36 0,40 0,43 0,51	0,25 0,32 0,39 0,43 0,47 0,55

Объем сортиментов определяют так же с помощью таблиц.

Таблицы имеют ряд преимуществ. Основное из них заключается в том, что для измерения диаметра в конце бревна не требуется раскатывать штабеля и снимать кору на обмеряемой части бревна. При всех последующих расчетах, связанных с распиловкой бревен на доски или использованием их в круглом виде, оперируют диаметром бревен в верхнем отрезе.

Таблицы, определяющие объем бревен по длине и диаметру в верхнем отрезе, составляют опытным путем на основе детальных обмеров большого числа бревен. Диаметры обмеряют через 1 или 2 м, затем вычисляют объем каждого бревна, чаще всего по сложной формуле срединных сечений. Результаты вычислений группируют по длине бревен и их диаметрам в верхнем отрезе. Для бревен, имеющих одинаковую длину и одинаковый диаметр в верхнем отрезе, складывают объемы и полученную сумму делят на число таких бревен. Полученный для данной группы бревен среднеарифметический объем вписывают в таблицу после выравнивания.

При массовом обмере бревен максимальных и минимальных размеров оказывается немного, поэтому среднеарифметические объемы, вычисленные на основании малого числа наблюдений, будут недостаточно точны, и их необходимо выравнивать графически. Для этого строят график. По оси абсцисс откладывают диаметры бревен в верхнем отрезе, по оси ординат среднеарифметические объемы бревен. При соединении отложенных на графике точек получают кривую. Если кривая окажется не плавной, а с резкими отклонениями, это значит, что среднеарифметические объемы установлены неточно и их нужно выровнять.

Выровнять среднеарифметические объемы можно также аналитическим способом. В этом случае на основе опытных наблюдений составляют соответствующие эмпирические уравнения.

Ф. Корсунь нашел, что объем бревна V как функцию длины L можно определять по простой формуле V=KLm.

Этой же формулой можно было выразить также объем бревна как функцию толщины d. Таким образом, в конечном итоге объем бревна находится по формуле V=KLmdn, постоянные которой K, m, n определяются по опытным данным, обрабатываемым способом наименьших квадратов.

Обработка результатов обмеров бревен применительно к указанной формуле, Ф. Корсунь получил, что K, m, n выражаются весьма громоздкими дробными числами. Однако в современных условиях при наличии электронных счетно-решающих машин это не является препятствием для использования данных формул при составлении объемных таблиц.

Пиломатериалы - пилопродукция определенных размеров и качества с двумя плоскопараллельными плоскостями.

Толщина (диаметр) - измеряется по расстоянию между плоскостями, но не ближе 150 мм от торца.

Длина - измеряется по минимальному расстоянию между торцами.

Ширина - для обрезных досок по расстоянию между кромками, но не ближе чем 150 мм от торца.

- для необрезных досок ширина определяется как полусумма ширин двухплоскостей

Ширина и толщина обрезных пиломатериалов с параллельными гранями измеряется в одном из торцов.

Толщина необрезных досок измеряется в одном каком-либо торце.

Объем производится м3 и определяется по стандартным размерам:

b =

Ширина и толщина обрезных пиломатериалов с параллельными гранями измеряется в одном из торцов.

Толщина необрезных досок измеряется в одном каком-либо торце.

Объем производится м3 и определяется по стандартным размерам:

На складах пиломатериалы укладываются в отдельные нумеруемые штабеля по сортам и размерам.

Т.к. пиломатериалы чаще имеют геометрически правильную форму, то их объем определяют путем перемножения ширины на толщину и длину. Для облегчения подсчетов пользуются специальными таблицами объемов досок и брусьев по их длине в метрах, а по ширине и толщине в мм.

1.5 Таксация различных органов, частей и элементов фитомассы деревьев (определение объема и массы хлыстов, сучьев, хвороста, пней, корней, хвои (листвы) и коры у растущих и срубленных деревьев с применением таблиц, формул и коэффициентов)

ФОРМА НАСАЖДЕНИЯ (ярусов)- таксационный показатель, характеризующий структуру насаждений, обусловленную биологическими особенностями лесной растительности и условиями внешней среды. Формирование насаждений -- различные части насаждения в виде ярусов, или пологов (древостой, подрост, подлесок, напочвенный покров). Светолюбивые древесные породы (сосна, лиственница, берёза) обычно растут в виде простых одноярусных древостоев.

Исключение составляют древостой, сформированные из двух возрастных поколений, когда совокупность деревьев старшего поколения сильно изрежена и более молодому поколению достаточно света для роста под пологом старших деревьев. Насаждения из теневыносливых пород (ели, пихты, бука) могут: быть как простыми, так и сложными по форме. При совместном произрастании светолюбивых и теневыносливых древесных пород чаще образуются сложные древостой. ЯРУС, элемент вертикальной структуры (ярусности) насаждения (в лесоводстве) и фитоценоза (в фитоценологии). В насаждении обычно выделяют 1 или 2 (редко больше) ярусов древостоя, подлесок с пологом подроста и живой напочвенный покров. При таксации лесов особое внимание уделяют расчленению на ярусы древостоев. При этом в основу выделения 2-го древесного яруса положены хоз. признаки: запас его должен быть не менее 30 м3 на 1 га и не менее 20% запаса основного (1-го) яруса, а ср. высота -- не менее половины ср. высоты основного яруса.

В зависимости от числа ярусов различают простые по форме (одноярусные) насаждения и многоярусные, или сложные. Лучше всего ярусность выражена в лесах умеренного климатического пояса, где она обычно усложняется с возрастом древостоев. В дождливых тропических лесах, некоторых типах широколиственных лесов, в широколиственно-хвойных разновозрастных насаждениях, где большое пространство занято кронами деревьев, часто бывает трудно выделить отдельные ярусы. По видимому составу яруса древостой могут быть чистыми и смешанными, с одним или с несколькими доминантами. Сочетание светолюбивых древесных пород (во 2-м ярусе) обеспечивает не только более высокую продуктивность, но и лучшую устойчивость насаждений, хорошую очищаемость стволов от сучьев.

Многоярусные, сложные по составу насаждения, как правило, характеризуются лучшими средообразующими функциями. Состав и степень выраженности нижнего яруса в лесах имеет большое значение для возобновления леса под пологом, для организации побочных пользований (сбор ягод, лекарств. растений и др.), от них зависят горимость и скорость горения леса при низовых пожарах.

Ярус (в сложных древостоях), составляющий наибольшую часть общего запаса насаждения, наз. основным. Иногда к основному относят ярус с меньшим запасом, но имеющим большую хозяйственную ценность. Остальные ярусы называют второстепенными. Таксацию сложных древостоев начинают с выделения в них отдельных ярусов (при ср. высоте 1-го яруса до 15 м древостой на ярусы не разделяется). Основанием для выделения 2-го (нижнего) яруса служит ср. высота деревьев, которая должна быть ниже на 20% и более ср. высоты деревьев 1-го (верхнего) яруса, но не менее её половины. При проведении в древесном пологе экономически целесообразных лесохозяйственных мероприятий необходимо руководствоваться запасом древесины в нижнем ярусе. Он должен быть более 30 м3/гa и не менее 20% от запаса 1-го яруса. При меньшем запасе древесины выделение нижнего яруса хозяйственно нецелесообразно. Исключение могут составлять только насаждения, в которых нижний ярус с запасом менее 30 м3/га сформирован ценными древесными породами, например дубом.

Для каждого яруса определяют состав его деревьев, средние диаметр и высоту, возраст и класс возраста преобладающей породы, полноту и запас древесины. Деление на ярусы способствует уточнению таксационных характеристик древостоя, позволяет показать различный выход деловой древесины и наметить разные хозяйственные мероприятия для каждого яруса. Сложные древостой в целом более производительны по сравнению с простыми, дают разнообразный выход древесной продукции, устойчивее против стихийных бедствий, различных вредителей и болезней леса. [6]

СОСТАВ ДРЕВОСТОЯ (яруса) - перечень древесных пород с указанием доли участия каждой из них в запасе древостоя. Состав древостоя определяют для каждого яруса древостоя по соотношению запасов составляющих его пород и записывают в виде формулы, в которой указывают сокращённое наименование каждой породы и коэффициент её состава (в целых числах), отражающий долю участия запаса этой породы в общем запасе древостоя.

Сумма всех коэффициентов состава яруса должна быть равна 10. На первом месте в формуле состава яруса указывают преобладающую или главную породу. Например, формула 7С2Е1Б характеризует смешанный древостой, в запасе которого 70% сосны, 20% ели и 10% берёзы. Сокращённые обозначения древесных пород, запас которых составляет от 2 до 5% запаса древостоя, записывают в формулу состава со знаком плюс. Так, при наличии в указанном древостое 2--5% осины формула древостоя будет иметь вид: 7С2Е1Б+Ос. Если в древостое какая-либо порода (напр., берёза) составляет менее 2%, то формула состава будет следующей: 7СЗЕ ед. Б, т. е. берёза встречается единично.

В молодняках коэффициент состава яруса могут быть установлены не по запасу, а по числу деревьев отдельных пород в древостое или соотношению сумм площадей их поперечных сечений на высоте 1,3 м. В разновозрастных древостоях состав устанавливают по поколениям. Если разновозрастный древостой разделить на поколения не представляется возможным, в формуле состава яруса после обозначения древесных пород в скобках указывают их возраст: 6С(40) 2С(80) 2Е(40) или 8С(60--80) 2Е(40). Глазомерное определение состава яруса в процессе инвентаризации леса осуществляется с точностью до одной единицы состава.

ВЫСОТА ЯРУСА средняя (Нср), средняя высота совокупности деревьев в насаждении, относящихся к основной породе, основному возрастному поколению и основному ярусу. Зависит от древесной породы, условий местопроизрастания, возраста и осуществляемых в лесу хозяйственных мероприятий. Используется для определения класса бонитета; служит одним из запасообразующих компонентов. Среднюю высоту яруса определяют как среднеизвестную высот древостоя элементов леса на их коэффициенты состава. В таксации леса чаще всего применяются 2 способа определения Нср, которые основываются на малой выборке наблюдений и тесной корреляционной зависимости высоты деревьев от их диаметров. С увеличением среднего диаметра насаждения, как правило, увеличивается и его высота. При глазомерной таксации леса Нср определяют (в метрах) как среднеарифметическое значение высот не менее трёх деревьев, близких к среднему дереву; на пробных площадях -- по графику высот на основании среднего диаметра. Первый способ позволяет получить Н с точностью 5%, второй -- при обычном измерении 10--25 учётных деревьев, представленных пропорционально площади поперечных сечений стволов в ступенях толщины перечётной ведомости (обеспечивает 2 -- 3%-ную точность). Для научных целей Н определяется по способу Лорея как высота, взвешенная через площадь сечения деревьев с учётом разделения их по ступеням или классам толщины. Стохастическая (вероятностная) связь высоты с рядом таксационных показателей древостоя позволяет использовать её в качестве входа многих нормативных документов (стандартных таблиц площадей сечений и запасов, таблиц объёмов и др.).

ПОЛНОТА ЯРУСОВ (древостоя), степень плотности стояния деревьев в древостое, характеризующая долю использования ими занимаемого пространства. Полнота древостоя -- один из важнейших таксационных показателей, который применяют для характеристики состояния древостоев, определения их запасов и назначения хозяйственных мероприятий (проектирования рубок ухода, установления необходимой степени изреживания при выборочных рубках, постепенных рубках и др.). Полнота древостоя устанавливают либо по сумме площадей поперечных сечений деревьев, составляющих древостой (таксационная полнота), либо по степени сомкнутости древесного полога (лесоводственная полнота). Соотношение между лесоводственной и таксационной полнотой непостоянно и меняется в зависимости от породы, возраста, состояния древостоев и условий местопроизрастания. Например, в густых молодняках при большой сомкнутости полога лесоводств. полнота может превышать таксационную, и наоборот, в старых сосняках сомкнутость крон мала (0,3--0,4), а суммы площадей сечений, вследствие больших диаметров деревьев, могут оказаться значительно выше (0,5--0,6).

Различают абсолютная и относительная полнота ярусов.

Абсолютная полнота ярусов выражается в м2 как общая сумма площадей сечений на 1 га всех деревьев древостоя на высоте1,3 м (высоте груди) от корневой шейки или как общая площадь горизонтальных проекций крон деревьев.

Относительная полнота ярусов выражается в десятых долях единицы (напр., 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.

Абсолютная полнота ярусов определяется по данным сплошного перечёта деревьев либо измерениями с помощью спец. приборов -- полнотомеров (угловой шаблон В. Биттерлиха, призма Н.П. Анучина и др.). Относительная полнота ярусов обычно находится по соотношению сумм площадей сечений (абс. полноты) таксируемого и нормального древостоев по формуле:

PУGd/УGn.

При этом сведения об эталонных значениях сумм площадей сечений (УGn) берутся из таблиц хода роста нормальных насаждений или т. н. стандартных таблиц сумм площадей сечений и запасов древостоев при полноте 1,0. Наиболее точно относительная полнота ярусов определяется при использовании в качестве эталона нормативов, построенных по породам, возрастам и классам бонитета.

В сложных и смешанных насаждениях точное значение полноту ярусов находят как сумму полнот отдельных ярусов и древесных пород. В производственных условиях относительную полноту ярусов определяют визуально с точностью ±0,1 путём мысленного сопоставления полнот таксируемого и нормального древостоев. При этом данные таблиц хода роста насаждений или стандартных таблиц сумм площадей сечений и запасов используют для тренировки глазомера таксатора на пробных площадях.

ЗАПАС НАСАЖДЕНИЯ (яруса) - объём древесины всех деревьев, образующих насаждение. При точных таксационных работах запас яруса определяют по модельным деревьям. При отводе лесосек перечислит. таксацию обычно применяют с использованием объёмных и сортиментных таблиц, где приводятся объёмы деревьев разных ступеней толщины. Умножив объём на число деревьев соответствующей ступени толщины и сложив все произведения, получают общий запас яруса. При частичной перечислит, таксации запас яруса определяют по методу пробных площадей. Вычисленный по пробной площади запас умножают на отношение площади таксируемого участка к площади пробы. В широкой практике при оценке запаса яруса. применяют глазомерную и измерительную таксацию с использованием т. н. стандартных таблиц сумм площадей сечений и запасов при полноте насаждения 1,0 или таблицы видовых высот (HF). Основная формула для выражения запаса яруса (М)

M=УGHF,

где УG -- сумма площадей сечения деревьев, м2; F -- видовое число; Н -- ср. высота насаждения, м. При глазомерной таксации определяют Н и относительную полноту насаждения. М получают как произведение полноты на запас, взятый из стандартной таблицы для данной высоты. При измерительной таксации с помощью инструментов находят EG, a М получают как произведение ZG на HF (HF берут из таблицы для соответствующей Н). Имеются также другие математические формулы для вычисления запаса яруса.

Например, для светолюбивых древесных пород

М=10УG+0,4УG(H+22),

для теневыносливых

M=10УG+0,4УG(H--21)/

Полученный таким образом запас яруса наз. корневым. Он заключает в себе объём всей древесины, содержащейся в стволах деревьев; объём древесины корней и сучьев в него не входит. В лесном хозяйстве пользуются также показателем -- запас древесины ликвидный.

2. Таксация насаждения

2.1 Классификация леса и условий его произрастания (разделение леса как типа растительности на классы и группы формаций, формации леса и лесные растительные ассоциации; типы леса, вырубок, гарей и условий местопроизрастания)

Лес - источник получения древесины, имеющей в народном хозяйстве и строительстве весьма разнообразное применение. Вместе с тем он играет огромную роль в прижизненном состоянии как важнейшей природный фактор.

Лес регулирует водный режим почв, предупреждает их смыв и наводнения рек, защищает сельскохозяйственные поля от иссушающего влияния ветров помимо того, имеет санитарное и гигиеническое значение.

Лес произрастает в различных климатических и почвенных условиях. Поэтому он имеет разную продуктивность, которую необходимо учитывать при таксации.

Различие в условиях произрастания леса в таксации характеризуют несколькими классами бонитета, обозначенными порядковыми номерами.

Профессор М. М. Орлов разрабатывающий бонитировочную шкалу, предложил разделять насаждения на пять классов бонитета. К крайним классам (I и V) в этом случае относятся насаждения, хотя и редко встречающиеся, но с широкой амплитудой колебания высоты. Чтобы устранить этот недостаток, из Iа и Vа.

Таким образом, было установлено всего семь классов.

В тех случаях, когда насаждения Iа и Vа классов занимают незначительную площадь, они могут быть объединены с основными пятью классами.



Рис 2 Классификация деревьев по классам роста

2.2 Понятие о лесных флоре и растительности, лесном и лесосечном фондах, хозяйственных частях и категориях площадей, таксационных участках и хозяйственных секциях, внеэксплуатационных площадях лесосек (отличительные признаки, основания выделения, закрепление на местности с оформлением соответствующей документации)

При проведении лесосечных работ при рубках главного пользования необходимо учитывать лесоводственные требования так как только при правильном сочетании технологических процессов лесосечных работ и восстановления лесов возможно успешное возобновление высокопроизводительных лесов на лесных площадях, пройденных рубками.

Технология лесосечных работ должна способствовать сохранению подроста, не подлежащих рубке деревьев и экологической среды, а в горных условиях препятствовать возникновению водной и ветровой эрозии почвы.

До начала разработки на каждую лесосеку составляют технологическую карту, в которой с учетом способов возобновления леса указывают: способы рубки и трелевки древесины, очистки мест рубок, места верхних складов и погрузочных площадок, расположения лесовозных дорог, магистральных и пасечных волоков, мест стоянок механизмов и объектов обслуживания рабочих; процент сохранности подроста; мероприятия по предохранению почвы от эрозии.

В соответствии с утвержденной технологической картой до начала лесосечных работ в натуре проводят разбивку лесосек на пасеки, намечают волоки, отграничивают погрузочные площадки, склады -и т. п. Волоки, погрузочные площадки и склады древесины должны размещаться за пределами особозащитных участков.

Площадь под верхние склады и погрузочные площадки на лесосеках менее 10 га не должна превышать 10 % площади лесосеки. Для устройства складов и погрузочных площадок следует использовать свободные от леса места (поляны, лесные дороги).

В горных лесах, а также при выборочных и постепенных рубках и на лесосеках с подростом не допускается полуподвесная трелевка древесины.

В процессе устройства погрузочных площадок и подготовки трелевочных волоков необходимо обеспечивать сохранение почвы и деревьев, не подлежащих рубке.

При прокладке волоков следует учитывать расположение группового подроста.

По окончании лесосечных работ все места, занятые погрузочными пунктами и верхними складами, следует подготовить для проведения лесовосстановительных работ.

Лесосеки следует разрабатывать способами, обеспечивающими сохранность подроста главных пород или второго яруса. Перемещение трелевочных механизмов допускается только по волокам. Подрост кедра, дуба, бука подлежит учету и сохранению при всех способах рубки, независимо от его количества на лесосеке и состава насаждения до рубки.

Лесосеки на избыточно увлажненных почвах с подростом и молодняком следует назначать в рубку в зимний период. Летом трелевка древесины с этих лесосек должна проводиться по волокам, укрепленным порубочными остатками.

Площадь пасеки с сохраненным подростом после окончания ра13работки лесосек должна составлять не менее 75 %, а при применении многооперационных машин - не менее 60% общей площади делянки. Порядок учета подроста и молодняка, а также приемки лесосек от лесозаготовителей изложен в главе 5 настоящего справочника.

На лесосеках, намеченных под естественное заращивание, в процессе лесозаготовок оставляют семенники, семенные куртины, группы и полосы. Лесосеки, предназначенные для искусственного возобновления, передают в состоянии, пригодном для работы лесохозяйственной техники. Порубочные остатки, уложенные в валы, должны занимать не более 20 % общей площади лесосеки.

Минерализованная поверхность лесосеки должна составлять не более 15... 20 % общей площади лесосеки, а на песчаных почвах - не более 15 % .

При выборочных и постепенных рубках общая площадь волоков и погрузочных площадок не должна превышать 25 % площади лесосеки. Ширина волоков при тракторной трелевке во всех группах леса должны быть не менее 5 м, на косогорах 7 м.

Порубочные остатки укладывают на волоки с целью сохранения водно-физических свойств почвы и предотвращения потери прироста деревьев, растущих у волоков. В равнинных лесах I и II групп длина пасечных волоков не должна превышать 200 м, в лесах III группы - 300 м. При всех видах постепенных и выборочных рубок трелевка древесины должна производиться в виде хлыстов-полухлыстов и сортиментов.

Для сохранения подроста, молодняка, деревьев, не подлежащих рубке, по краям волоков оставляют «отбойные» деревья, которые вырубают при окончании лесосечных работ.

Количество поврежденных деревьев (обдир коры, запилы, повреждения древесины ствола и корней), остающихся на пасеках не должно превышать 8 % их общего числа. Площадь, занятая пасеками с сохранившимся подростом, по окончании всех работ, включая очистку лесосек, должна составлять не менее 75 % общей площади лесосеки.

В горных лесах на склонах крутизной свыше 10° нужно применять преимущественно подвесную и воздушную трелевку древесины. Трелевка деревьев или хлыстов за комли, а также полуподвесная трелевка не допускаются. Общий процент минерализованной поверхности почвы в горных лесах по окончании лесосечных работ должен быть не более 15 % площади лесосеки.

Трелевочные волоки длиной более 150 м следует укреплять порубочными остатками и располагать по горизонталям. Очаги водной и ветровой эрозии, возникшие в процессе лесозаготовок, лесозаготовители ликвидируют по окончании лесосечных работ. На участках с удаленной подстилкой посадку лесных культур следует проводить в первый год.

Площадь с сохраненным подростом по окончании лесосечных работ должна составлять не менее 75 % общей площади лесосек. При проведении постепенных и выборочных рубок количество поврежденных деревьев на склонах крутизной до 10° допускается до 8 %, на склонах большей крутизны - до 12 % общего числа оставленных на корню деревьев.

Для сохранения подроста, молодняка и не подлежащих рубке деревьев на пасеках по обеим сторонам волока оставляют «отбойные» деревья, которые вырубают по окончании лесосечных работ.

2.3 Перечислительная таксация насаждений на пробных площадях и лесосеках. Виды, назначение и закладка пробных площадей. Основания для разделения лесосеки на делянки и таксационные участки. Отграничения лесосек в натуре, таксация их разными методами с оформлением соответствующей документации. Проверка и оценка качества отвода таксации лесосек

При материальной оценке древесины на корню устанавливают ее общий запас на делянке (лесосеке) с подразделением на деловую и дровяную. Деловую древесину распределяют на крупную (толщиной в верхнем отрубе 25 см и более), среднюю (13...24 см) и мелкую (3...12 см).

Рис 3. Организация территории и последовательность работ (1-6) при постепенных рубках с применением комплексной механизации (по Дерябину,1962)

Денежную оценку производят по прейскуранту 07-01 «Таксы на древесину основных лесных пород, отпускаемых на корню». Таксовую стоимость древесины определяют по породам умножением запаса крупной/ средней, мелкой деловой древесины и дров в кубических метрах на таксовую стоимость 1 м3 по соответствующему лесхозу лесотаксовому поясу и определенным разрядам такс.

Рис 4. Схема разработки лесосеки:

1 - машины ЛП-19А; 2 - тракторы ЛТ-154; 3 - лесовозный ус; 4 - места для штабелей; 5 - штабеля деревьев; 6 - штабеля хлыстов; 7 - сучкорезная машина ЛП-33; 8 - место для проведения ТО и ТР и стоянка машин; 9 - машина ЛВ-8А; 10 - слесарно-инструментальная мастерская; 11- обогревательные домики; 12 -столовая ПС-16М; 13 - заправочные емкости; 14 - минерализационная полоса; I-IV- номера делянок.

Денежную оценку леса на корню, а также второстепенных лесных материалов дают по делянке в целом.

В ведомости материально-денежной оценки объемы по ступеням толщины даны с округлением до 0,01 м3, общие итоги до 1 м3, денежная оценка леса до 1 р., а при мелком отпуске леса до 1 к.

При материальной оценке лесосек используют сортиментные и товарные таблицы, утвержденные Гослесхозом РФ.

В настоящее время материально-денежную оценку выполняют, как правило, на электронных вычислительных машинах (ЭВМ).

Обработка материалов отвода и таксации зависит от метода таксации. Лесничества заполняют специальные ведомости-бланки для материально-денежной оценки лесосек на ЭВМ. Их передают для контроля в лесхозы, которые направляют документы в вычислительный центр (ВЦ) для обработки.

Рис 5. Технологическая схема работ с сохранением подроста при сплошных рубках с устройством двух лесовозных усов (по Виногорову,1980)

1 - машина ЛП 19; 2 - лес; 3 - погрузочная площадка; 4 - трелевочная бесчокерная машина; 5 - подрост; б - пачка деревьев; 7 - разработанная лента с сохранением подроста; 8 - лесовозная дорога; 9 - лесовозный ус



Рис 6.

Технологическая схема лесосечных работ с сохранением подроста при сплошных рубках с устройством одного лесовозного уса (по Виногорову, 1980)

1 - лес; 2 - машина ЛП-19; 3 - пачка деревьев; 4 - объездной волок; 5 - трелевочная бесчокерная машина; 6 - погрузочная площадка; 7 - разработанная лента с сохранением подроста; 10 - лесовозный ус; 9 - лесовозная дорога

Размещено на http://allbest.ru

Рис 7. Способы рубок главного пользования.

Размещено на http://allbest.ru

Рис 8. Способы рубок главного пользования.

Рис 9. Технологическая схема лесосечных работ при постепенных рубках (по Обыденникову, 1980)

А - технологическая схема при постепенных рубках на базе новых машин; Б -фрагменты технологии при устройстве двух погрузочных площадок; 1- лес; 2 - пачка деревьев; 3 - машина ЛП-19; 4 - объездной волок; 5 - пачки деревьев на боковой ленте; 6 - машина ЛП-19 на боковой ленте; 7 - трелевка леса со средней ленты; 8 - погрузочная площадка; 9 - трелевка леса с боковой ленты; 10 - вторая погрузочная площадка; 11 - лента с деревьями, отмеченными в рубку; 12 - подрост.

3. Лесоустройство и проектирование пользование лесом

3.1 Понятие лесоустройства как системы государственных мероприятий по учету леса и организации лесного хозяйства (разделение лесов по народнохозяйственному значению на группы и категории; цели лесного хозяйства и задачи лесоустройства; объекты, методы и разряды лесоустроительных работ)

Лесоустройство представляет собой комплекс мероприятий по учету имеющегося лесного фонда и разработке системы мероприятий по ведению лесного хозяйства на основе единой для России научно-технической политики. В основные задачи лесоустройства входит сбор разносторонней информации о лесных ресурсах и состоянии лесов, создание и обновление базы данных по лесному фонду и лесным ресурсам, обеспечение внутрихозяйственной организации лесного фонда, составление документов по инвентаризации и учету лесов, лесных карт, определение научно обоснованных размеров неистощительного пользования различными ресурсами леса, контроль за реализацией проектов организации и развития лесного хозяйства, контроль за лесопользованием.

По материалам лесоустройства для каждого конкретного лесхоза, заповедника, национального парка и т.д. создается проект организации и ведения лесного хозяйства, на срок, в зависимости от различных условий, от 10 до 20 лет (как правило, на 10 лет). В соответствии с действующим лесным законодательством, наличие этого проекта является необходимым условием ведения лесного хозяйства и лесопользования, а также основой для назначения лесохозяйственных мероприятий и планирования лесопользования. На основании материалов лесоустройства (с учетом произошедших со времени последнего лесоустройства изменений) периодически проводится государственный учет лесного фонда по всей России.

...