Их практическое использование

Закономерности распределения деревьев по толщине в однородных насаждениях. Распределение числа деревьев по ступеням толщины дает общее представление о строении насаждения. Это распределение отражают на графике. При этом по оси абсцисс откладывают ступени толщины, а по оси ординат – количество деревьев в соответствующих ступенях толщины. Соединение полученного ряда точек дает кривые распределения деревьев по толщине.

В одновозрастных чистых насаждениях, созданных путем посева или посадки и имевших до смыкания крон деревьев одинаковый уход (удаление отстающих в росте деревьев), распределение деревьев по толщине характеризуется симметричной, одновершинной линией, называемой кривой нормального распределения. В данном случае влияние многочисленных факторов, задерживающих рост деревьев и способствующих ему, взаимно уравновешиваются.

Чистые одновозрастные насаждения после смыкания крон деревьев сохраняют до высокого возраста, а иногда и всю жизнь, одновершинное распределение, в основе которого лежит кривая нормального распределения. Однако довольно часто после смыкания крон у кривых распределения появляется асимметрия. Это следствие конкуренции между деревьями. Более крупные деревья имеют все преимущества для успешного роста и поэтому, характеризующая их правая ветвь кривой распределения становится длиннее. Левая ветвь, изображающая отстающие в росте деревья, оказывается более короткой из-за отпада ослабленных деревьев или в результате вырубки отстающих в росте деревьев в порядке ухода.

С возрастом насаждения характер кривой распределения деревьев по толщине меняется. В результате конкуренции между деревьями они разделяются на классы роста и развития, образуют главный и подчиненный полог. В этом случае в кривой распределения деревьев по толщине образуется двухвершинность. Изреживание верхнего полога и вырубка при уходе за лесом деревьев средних размеров также ведут к двухвершинности в распределении. Распределение деревьев по толщине в смешанных насаждениях, состоящих из светолюбивых и теневыносливых пород, также характеризуется двухвершинными кривыми.

Знание закономерностей распределения деревьев по толщине облегчает определение выхода сортиментов.

При изучении вопроса о среднем диаметре дерева В. Вейзе установил, что число деревьев меньше средней толщины составляет в насаждении 57,5% от их общего числа, а больше средней толщины – 42,5%. Данная закономерность была обнаружена у всех древесных пород. Это имеет большое теоретическое и практическое значение, так как облегчает нахождение среднего диаметра насаждения.

Более широкое обобщение распределения деревьев по толщине дал Шиффель. Он выразил диаметры в долях среднего диаметра насаждения, которые были названы редукционными числами по диаметру (Rd).

Редукционное число по диаметру – это частное от деления диаметра того или иного дерева на диаметр среднего дерева. Это позволяет в насаждениях разных средних диаметров сравнивать толщину деревьев, растущих в одинаковых условиях. Диаметры деревьев, находящиеся в древостое в одинаковых условиях, составляют определенную долю от среднего диаметра, иными словами, имеют одинаковые редукционные числа.

А.В. Тюрин для выявления закономерностей в строении насаждений распределял деревья по ступеням толщины, выраженным в десятых долях от среднего диаметра насаждения. Это дало возможность сравнивать и выявлять общий характер перечетов деревьев в насаждениях различных средних диаметров. Распределение деревьев по естественным ступеням толщины не зависит ни от породы, ни от бонитета, ни от полноты насаждений. В меньшей степени оно зависит от возраста насаждений и в большей мере – от характера рубок ухода.

Закономерности изменения высоты деревьев в однородных насаждениях. Изменчивость высоты деревьев в насаждении характеризуется коэффициентом вариации, изменяющимся от 6 до 10%. Высота деревьев в пределах ступеней толщины изменяется меньше (примерно вдвое), чем в целом по насаждению. Связь высоты с положением дерева в насаждении характеризуется редукционными числами по высоте (Rh), полученные путем деления высот деревьев на среднюю высоту насаждения.

Исследованиями, связанными с вычислением редукционных чисел по высоте занимались многие ученые (Тюрин, Третьяков, Шиффель, Давидов). Сравнение полученных рядов редукционных чисел (разными исследователями) для деревьев, занимающих разное положение в древостое, показывает, что они близки друг к другу. Данные А.В. Тюрина отличаются от других исследователей и характеризуются более высокими значениями редукционных чисел. Это объясняется тем, что он при обработке материала исключал деревья, отставшие в росте и идущие в отпад.

Анализ редукционных чисел по высоте, полученных разными исследователями, показывает, что наибольшую высоту деревьев в насаждении можно принять на 15% выше, а наименьшую – на 30% ниже средней.

В однородном насаждении высота деревьев изменяется не только по ступеням толщины, но и внутри этих ступеней. При наличии установленных закономерностей в варьировании высоты можно путем частичного обмера установить вероятные ряды распределения по высоте в каждом насаждении.

Распределение деревьев по высоте внутри отдельных ступеней толщины и для насаждения в целом может быть охарактеризовано кривыми нормального распределения.

Закономерности изменения объемов деревьев в однородных насаждениях. В любом однородном насаждении коэффициенты формы стволов, видовые числа, и, следовательно, объемы стволов, являются непостоянными. 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.

Изменение видовых чисел, как для отдельных ступеней толщины, так и для насаждения в целом характеризуется коэффициентом вариации, который составляет в среднем 8%. Распределение деревьев по величине видовых чисел может быть выражено кривыми нормального распределения. Эта закономерность облегчает нахождение средних величин, характеризующих объемы деревьев и запасы насаждений.

Изучением изменчивости видовых чисел и коэффициентов формы занимались Н.В. Третьяков и М.Л. Дворецкий. По их исследованиям изменчивость этих двух объемообразующих показателей почти одинакова.

Редукционные числа по площади сечения (Rg) представляют собой частное от деления площади сечения отдельных деревьев на площадь сечения среднего дерева.

Редукционные числа по объему (RV) представляет собой произведение редукционного числа по площади сечения на редукционное число по видовой высоте (относительная видовая высота – видовая высота, выраженная в долях от средней видовой высоты).

В однородных насаждениях объем и площадь сечения у самого тонкого дерева в 12 раз меньше, чем у самого толстого. Коэффициенты вариации этих двух показателей близки между собой. С увеличением возраста насаждений коэффициенты вариации уменьшаются.

Рассмотренные закономерности в изменении таксационных показателей облегчают изучение леса и служат основанием для разработки более рациональных методов учета древесных запасов.