Другие таксационные показатели
Класс товарности насаждений
Качество насаждений, произрастающих на почвах одной и той же производительности, может быть различным: наряду с нормально развивающимися, вполне здоровыми насаждениями могут встречаться излишне суковатые, поврежденные грибными заболеваниями, имеющие разные пороки (фауты). При разработке таких древостоев выход товарной продукции бывает неодинаков.
В таксационной практике до 1933 г. качественное состояние лесов характеризовалось добротностью насаждений. Всего было установлено пять классов добротности: к первому классу относились насаждения с полнотой 1,0 и 0,9, ко второму — 0,8—0,7, к третьему — 0,6—0,5, к четвертому — 0,4—0,3 и к пятому — 0,2—0,1. Если в древостое имелся какой-нибудь порок древесины, класс добротности, установленный по полноте, в зависимости от степени развития и распространения порока снижался на одну или две единицы.
Таким образом, для установления класса добротности, который должен был отражать состояние насаждения, использовались два признака: полнота и фаутность насаждения. Классификация насаждений по этим двум признакам, не зависящим один от другого, приводила к тому, что в ряде случаев древостой, состоявший из высококачественных деревьев, вследствие пониженной полноты или насаждение высокой полноты из-за повышения фаутности относили к низшему классу добротности.
Класс добротности, таким образом, не отражал качественного состояния насаждения. Поэтому классификация насаждений по классам добротности была заменена классификацией по качеству. Все насаждения стали делить на пять классов качества. Основой деления служил процент фаутности насаждений.
Однако изучение пороков древесины показывает, что они бывают весьма разнообразными и, кроме того, оказывают разное влияние на общий выход и качество сортиментов. Такие пороки, как гниль, в ряде случаев исключают возможность использования пораженной части ствола для выработки делового сортимента. В свою очередь сучья ограниченных размеров, кривизна, неправильность строения формы ствола могут несколько снижать качество древесины, но не исключают возможности использовать ее на определенные виды сортиментов.
Разделение насаждений на классы качества по проценту фаутности в производственных условиях не получило широкого распространения.
В настоящее время все насаждения делят на классы товарности в зависимости от выхода деловой древесины. Белорусской лесоустроительной инструкции предусмотрено выделение 3-х классов товарности для хвойных древостоев и 4-х классов для лиственных (таблица 9.3).
Таблица 9.3 Нормативы для выделения классов товарности
| Класс товарности | Выход деловой древесины в % и % деловых стволов | |||
| Хвойные насаждения | Лиственные насаждения | |||
| По запасу | По количеству деловых стволов | По запасу | По количеству деловых стволов | |
| 81 и выше | 91 и выше | 71 и выше | 91 и выше | |
| 61-80 | 71-90 | 51-70 | 66-90 | |
| До 60 | До 70 | 31-50 | 41-65 | |
| - | - | До 30 | До 40 |
По исследованиям А.Г. Мошкалева, К.Е. Никитина, А.З.Швиденко, В.Ф. Багинского в высокотоварных хвойных древостоях процент деловой древесины доходит до 85--90%, а число деловых стволов составляет 95-96%.
В полевых условиях определить процент выхода деловой древесины затруднительно. Гораздо проще и надежнее вычислить долю деловых или дровяных стволов. Поэтому в таблице 9.3 приведены как показатели выхода деловой древесины, так и процент деловых стволов.
Необходимо подчеркнуть, что после установления выхода деловой древесины само определение классов товарности теряет свое значение. Кроме того, при глазомерной таксации определить выход деловой древесины без рубки моделей весьма трудно.
В России классы товарности несколько отличаются от тех, которые приняты в Беларуси. В частности, в старых лесоустроительных инструкциях было всего 3 класса товарности. Четвертый класс товарности у нас введен, учитывая наличие низкотоварных перестойных осиновых и ольховых насаждений. Границы классов товарности, определяемые процентом деловых деревьев, являются искусственными и могут быть изменены.
Преимущество рассматриваемой классификации заключается в том, что в ее основу положено деление деревьев на деловые и дровяные, отражающее влияние всех пороков древесины. Пороки, резко снижающие качество древесины, обусловливают перевод дерева из категории деловых в дровяные.
Деление деревьев на деловые и дровяные при глазомерной таксации леса осуществляется путем подсчета в отдельных куртинах числа стволов той и другой категории. Если в хвойных насаждениях в куртинах, имеющих 10—20 деревьев, на долю дровяных чаще всего приходится 1—2 дерева, то, просмотрев несколько таких куртин, можно вывести без особого труда среднеарифметическое число дровяных деревьев. Подавляющая часть хвойных древостоев относится у нас к первому классу товарности.
Элементы леса
Профессор Н.В. Третьяков, изучая строение насаждений, предложил делить их на элементы леса. Элемент леса профессор Третьяков считает «той последней единицей, до которой расчленяют лес».
Самым наглядным примером отдельного элемента леса является чистое одновозрастное однородное насаждение, занимающее площадь с однородными условиями местопроизрастания. В этом случае понятие «насаждение» оказывается аналогичным новому таксационному понятию «элемент леса» (рисунок 9.3).
В смешанных одноярусных насаждениях элементов леса будет столько же, сколько древесных пород входит в его состав. Допустим, что таксируемое смешанное насаждение имеет состав 6С(120)4Е(110), причем обе эти породы находятся в одном ярусе. Согласно приведенной формуле состава каждая из древесных пород, входящих в это насаждение, представлена одним возрастным поколением. Соответственно этому в данном насаждении различают два элемента леса: сосну и ель (рисунок 9.4).
Рисунок 9.3. Схема строения простого насаждения, представляющего собой отдельный элемент леса
Рисунок 9.4. Схема строения сосново-елового насаждения, состоящего из двух элементов лес
В этом случае понятие «элемент леса» совпадает с понятием «древесная порода».
В сложных насаждениях, где каждый ярус состоит из одной древесной породы, число элементов леса равняется числу ярусов. Так, в зоне смешанных лесов очень распространен тип насаждений, в которых верхний ярус состоит из березы, а нижний из ели (рисунок 9.5).
Рисунок 9.5. Схема строения березово-елового насаждения,
состоящего из двух элементов леса
Применительно к учению профессора Третьякова об элементах леса такое насаждение следует считать состоящим из двух элементов: верхнего, березового, и нижнего, елового, яруса. В данном случае понятие “элемент леса” оказывается тождественным понятию “ярус насаждения”.
Теневыносливые древесные породы (ель, пихта и др.) довольно часто образуют разновозрастные насаждения. В лесах Севера нередко можно встретить ельники, состоящие из двух или трех поколений, например верхний ярус из ели 180 и 110 лет, нижний — из ели 60 лет (рисунок 9.6.). Такое насаждение следует считать состоящим из трех элементов леса: первый элемент — еловый древостой 180 лет, второй — еловый древостой 110 лет, третий — второй ярус из ели 60-летнего возраста. В рассмотренном случае понятие «элемент леса» совпадает с понятием «возрастное поколение леса».
Рисунок 9.6. Схема строения разновозрастного елового насаждения, состоящего из трех возрастных поколений, или элементов леса
Таким образом, для элемента леса можно дать следующее обобщающее определение: элементом леса называется чистое однородное одновозрастное насаждение или часть смешанного, сложного или разновозрастного насаждения, состоящая из деревьев одной породы, расположенных в одном ярусе, по возрасту относящихся к одному поколению и имеющих однородныеусловия развития и местопроизрастания.
В таксационных описаниях, в которых учитываются элементы леса, отмечаются средняя высота, средний диаметр, возраст и запас каждого элемента леса. Наличие этих данных облегчает разделение запасов насаждений на сортименты, имеющие разные размеры.
Разделение древостоев на элементы леса облегчает промышленную оценку леса. При наличии такого деления можно, не прибегая к трудоемкой перечислительной таксации, при помощи товарных таблиц расчленить древесные запасы на отдельные сортименты, характеризующиеся разными размерами и качеством и находящие разное применение в народном хозяйстве.
Однако, несмотря на практическую полезность расчленения насаждений на элементы леса, все же их роль и значение как новой таксационной категории не следует переоценивать.
Идея о разделении сложных насаждений на однородные в техническом и хозяйственном отношении части сама по себе не нова. Еще до введения в таксацию понятия «элемент леса» в смешанных насаждениях с помощью состава учитывали отдельные древесные породы, в сложных насаждениях выделяли ярусы, а в разновозрастных насаждениях — отдельные возрастные поколения.
Как мы видели, при таксации элемент леса обязательно совпадает с каким-либо одним из ранее известных таксационных понятий, например простое насаждение, часть древостоя, образуемая одной породой, ярус сложного насаждения, отдельное возрастное поколение леса.
В Беларуси понятие «элемент леса» практического применения не получило.
Типы леса
Типы леса очень подробно изучаются в курсе лесоводства. В то же время таксатору при лесоинвентаризации необходимо указывать тип леса. Поэтому в курсе лесной таксации излагаются в кратком виде основные понятия лесной типологии.
Многообразный лесной ландшафт в процессе его таксации делится на множество относительно однородных внутри себя лесных участков и имеющих те или иные отличия от соседних. Чтобы запроектировать хозяйственные мероприятия в лесу, выделенное множество участков подлежит распределению на однородные группы или классы, образуемые по сходству и различию целого ряда признаков.
Процесс разделения множеств предметов на однородные группы или классы в науке и технике принято называть классификацией. Она необходима во всех отраслях знаний. Бесчисленное множество изучаемых предметов без их классификации оказывается необозримым. Аналогичное положение мы имеем и при таксации леса. Выделенных участков в лесу оказывается большое множество. Их таксационные характеристики различны, и без соответствующей группировки участков по сходным признакам главные черты протаксированного лесного массива оказываются трудноуловимыми.
Правильно составленная классификация выделенных в лесу участков приводит их в систему. Следует при этом иметь в виду, что в любом деле хорошо составленная классификация в представление о предметах и явлениях вносит порядок, облегчающий выявление общности и внутренних связей между предметами.
Если классификация отражает объективные закономерности самой природы и в основе ее лежат существенные, определяющие признаки, то ее считают естественной. Одним из видов естественных классификаций растительности является разделение многообразных лесных ландшафтов на отдельные совокупности насаждений, именуемые типами леса.
Сама идея деления лесных массивов на однородные классы — типы насаждений, в последующем названные типами леса, возникла в нашей стране около 100 лет назад.
Во второй половине XIX в. при таксации обширных северных лесных пространств деление леса на хозяйственно однородные участки основывали на различии природных условий. В результате длительных наблюдений установлено, что основными факторами, влияющими на рост и качество леса, являются влажность почвы и рельеф местности. В зависимости от этих факторов лесные площади с преобладанием отдельных древесных пород разделяли на категории, позднее названные типами насаждений.
Названия, которые давались выделяемым типам насаждений, были заимствованы у населения, проживающего в лесных районах. Например, местным жителям, работавшим в лесу, было известно, что лучшие пиловочные и строительные бревна из ели можно заготовить в насаждениях, произрастающих по несколько возвышенным местам с хорошо дренированной почвой. Такие места стали именовать типом «холм»; еловые насаждения, произраставшие в низинах и заболоченных местах, имеющие более низкую продуктивность и худшее качество древесины, — типом «согра»; еловые насаждения, занимавшие ровные увлажненные места, — типом «ровнядь» и т.д.
Применение на практике этой упрощенной типологии в свое время сыграло положительную роль как при таксации леса, так и последующем проектировании хозяйственных мероприятий.
Более углубленное научное развитие теории о типах насаждений принадлежит выдающемуся русскому лесоводу профессору Г.Ф. Морозову.
Г.Ф. Морозов так же, как и его предшественники, типом называл «совокупность насаждений, объединяемых в одну обширную группу общностью условий местопроизрастания или почвенно-грунтовых условий». Он указывал, что лишь те различия в почвенно-грунтовых условиях, которые влекут за собой иную возобновляемость насаждений, вызывая поэтому назначение иного способа рубки, приобретают значение момента, оправдывающего выделение известной совокупности насаждений в особый тип.
Выделение типов насаждений профессор Морозов связывал с запросами практики и указывал поэтому: «Когда различие в ходе роста насаждений так значительно, что вызывает применение другого оборота рубки, то насаждения должны быть выделены в особые типы».
Из этих кратких выдержек можно заключить, что при разделении леса на типы насаждений проф. Морозов решающее значение придавал почвенно-грунтовым условиям, но вместе с этим считал необходимым учитывать факторы, обусловливающие разную возобновляемость леса и различие в динамике развития, или ходе роста насаждений.
При разделении леса на типы, кроме собственно древостоя, обычно учитывают характер нижних ярусов растительности, состоящих из подроста, кустарников, трав, мхов и лишайников. Травянистую, моховую и лишайниковую растительность, покрывающую лесную почву, называют напочвенным покровом.
Напочвенный покров является одним из характерных показателей условий местопроизрастания. Кроме того, от мощности и характера напочвенного покрова в большой мере зависит успешность возобновления леса. Поэтому при таксационных работах необходимо дать общую характеристику напочвенного покрова, отметив в нем наиболее характерные, преобладающие растения.
Изучение напочвенного покрова показывает, что многие растения встречаются лишь в определенных условиях среды. Например, лишайник свидетельствует о наличии сухих песчаных почв. Напочвенный покров характеризует древостой, его бонитет и полноту. Например, наличие кислицы в напочвенном покрове ельников является показателем I бонитета, сфагновый покров в сосновых насаждениях — показателем V бонитета и т.д.
В высокополнотных насаждениях напочвенный покров очень редкий или отсутствует; в насаждениях средней полноты в соответствующих условиях местопроизрастания характерным покровом являются брусника, черника и др.; в напочвенном покрове низкополнотных насаждений встречаются растения-светолюбы: вейник, мятник, луговик и др. Но необходимо учитывать, что при рубке леса напочвенный покров изменяется: такие тенелюбивые растения, как кислица, копытень и др., сменяются светолюбивыми.
П.С. Погребняк предложил классифицировать типы леса в зависимости от двух основных факторов: богатства и влажности почвы.Он делит почвы по степени их плодородия на четыре группы: бедные — боры (А), относительно бедные — субори (В), богатые — сложные субори (С), очень богатые — дубравы (D), а по влажности на шесть градаций: 0 — крайне сухие, 1 — сухие, 2 — свежие, 3 — влажные, 4 — сырые, 5 — болота.
Система П.С.Погребняка получила название «классификация по типам условий местопроизрастания». Правда в Украине она считается классификацией по типам леса.
Соответственно этой классификации возможны 24 сочетания степени плодородия и влажности почвы, которые и определяют 24 типов условий местопроизрастания. Каждый тип леса имеет свое условное обозначение, например лесные участки с крайне бедной почвой, но с влажностью, близкой к оптимальной (почва свежая), обозначаются В2, с относительно богатой и влажной почвой — С3. Проф. П.С. Погребняк дополнил свою классификацию схемой, определяющей связь типов леса с классами бонитета, и указал растения, характерные для напочвенного покрова в разных типах леса.
В разделении почв по степени их плодородия и влажности согласно классификации проф. Погребняка имеются определенная условность и схематичность. Как известно, влажность почвы в течение лета изменяется и, кроме того, зависит от количества атмосферных осадков. Если плодородие почвы оценивать по ее урожайности (годичному приросту древесины), можно убедиться, что одна и та же почва при выращивании разных древесных пород показывает разное плодородие.
Несмотря на недостатки, эта классификация облегчает решение многих практически важных лесокультурных вопросов, связанных с оценкой лесорастительной способности почв, с выбором древесных пород, их посевом и посадкой. При устройстве лесов она облегчает таксатору описание лесорастительных условий и упрощает записи характеристики почвы и напочвенного растительного покрова в журнале таксации.
Вопросы лесной типологии изучали многие лесоводы и геоботаники. При разделении леса на типы они учитывают не только собственно древостой, но и нижние ярусы растительности, образующие напочвенный покров и подлесок. Типологическую классификацию лесов здесь строят с учетом совокупности всех видов растительности на территории, занимаемой насаждением. Наименования типов леса, даваемые геоботаниками, состоят из названия преобладающей древесной породы и преобладающего в напочвенном покрове растения: ельник-кисличник, ельник-долгомошник, сосняк лишайниковый и т.д.
В лесах Севера напочвенный покров является лучшим показателем почвенных условий, чем в лесостепи и зоне смешанных лесов. Поэтому в северных, преимущественно хвойных, лесах такие типы леса, как сосняк лишайниковый, сосняк-черничник, сосняк-брусничник, сосняк сфагновый и др., выделить при таксации леса очень легко.
Для таежной зоны лесов такая схема типов леса была в 1926 г. разработана академиком В.Н. Сукачевым. В дальнейшем она получила повсеместное распространение. Появились целые школы лесотипологов, которые базируются на принципах, разработанных В.Н.Сукачевым.
Основоположник учения о типах леса профессор Г.Ф. Морозов указал, что лес — явление географическое. Это означает, что в разных районах страны лесные ландшафты имеют свои особенности, свою специфику. Поэтому при делении их на типы леса следует учитывать зональный фактор.
Придавая большое значение напочвенному покрову как фактору, существенным образом влияющему на успешность возобновления леса, академик ВАСХНИЛ И.С. Мелехов внес предложение невозобновившиеся лесосеки, занятые травяно-моховой растительностью, делить на типы вырубок. По его данным тип леса и тип вырубок в определенных условиях имеют сходство в напочвенном покрове. Наряду с этим наблюдается и существенное различие в видовом составе растительного напочвенного покрова вырубок, затронутых огнем и оставшихся без воздействия огня. В древостоях разного возраста происходит изменение напочвенного покрова, в связи с этим И.С. Мелехов выдвинул идею динамической типологии леса.
В Западной Европе стали уделять внимание вопросам лесной типологии позднее, чем в России. Деление на типы леса там используют при выборе древесных пород, подлежащих выращиванию в том или ином лесном участке. При этом придается большое значение изучению химического и механического составов почв. Вместе с этим учитывается рельеф лесных территорий.
Краткое рассмотрение основ учения о типах леса приводит к выводу, что в его развитии определились разные направления. Проф. Г.Ф. Морозов рекомендовал осуществлять деление лесных массивов на типы насаждений по различию почвенно-грунтовых условий, динамики роста насаждений и характера их возобновления.
Проф. П.С. Погребняк и другие украинские типологи решающее значение придают определению плодородия почв и их влажности. Сам же лес как бы отодвигают на второй план. Поэтому украинскую классификацию лесных почвенных разностей не без оснований называют шкалой, оценивающей условия места произрастания леса.
Лесная типология, разработанная акад. В.Н. Сукачевым и др., в основу деления лесов на типы кладет состав насаждений и напочвенный покров как индикатор, характеризующий условия места произрастания леса.
В Беларуси типы леса устанавливают по типологии, разработанной лесотипологической школой академика И.Д.Юркевича: В.С.Гельтман, Н.Ф.Ловчий, Д.С.Голод, В.С.Адерихо и др. В основу их типологии положены принципы В.Н.Сукачева. В тоже время каждый тип леса характеризуется и определенным типом условий местопроизратания и двумя классами бонитета. Для практического лесоустройства И.Д.Юркевичем изданы специальные таблицы для определения типов леса. Они включают все имеющиеся типы леса в Беларуси и их ассоциации. Там же показаны уровни производительности (классы бонитета), соответствующие типам леса.
Из всего изложенного о лесной типологии видно, что отдельные типы леса характеризуются значительным числом показателей. Сюда входят: состав насаждений, динамика их роста, строение насаждений, состав напочвенного покрова, рельеф занимаемой насаждением территории, типы почв и степень их увлажнения.
Всем перечисленным показателям свойственна значительная изменчивость и разное их влияние на формирование отдельного типа леса. Поэтому расчленение пестрого лесного ландшафта на типы леса — нелегкая задача. Она осложняется по мере улучшения лесорастительных условий. В северных лесах с ограниченным числом лесообразующих древесных пород и относительно бедным напочвенным покровом основные типы леса выделяются более рельефно.
На основе рассмотренных выше показателей, служащих основанием для деления лесного ландшафта на однородные совокупности насаждений, названные типами леса, самому понятию тип леса в итоге представляется возможным дать следующее определение: типом леса следует называть совокупность насаждений, имеющих относительное сходство в составе древесных пород, динамике их роста и строения, в напочвенном покрове, рельефе занимаемой территории, в характере почвы и степени ее увлажнения.
Наиболее совершенной следует считать такую классификацию типов леса, которая учитывает: а) рельеф местности; б) богатство почвы; в) влажность почвы; г) относительное сходство в напочвенном покрове; д) сходство в составе основного древесного яруса, классе бонитета и происхождении насаждения.
При таксации лесных массивов для установления типов леса, которые могут быть учтены при проектировании лесохозяйственных мероприятий, целесообразно пользоваться статистическим методом, позволяющим объективно выявить степень распространенности отдельных типов леса.
Выделение хозяйственно оправдываемых и четко очерченных в натуре типов леса облегчает решение многих важных практических вопросов: выбора способа лесовозобновления, типов лесных культур, способов охраны леса от пожаров, способов главных рубок и рубок ухода. Тип леса дополняет таксационное описание всесторонней характеристикой природной обстановки, обусловливающей продуктивность насаждений и выращивание древесины разного качества.
Подрост и подлесок
Молодое поколение деревьев, которое может со временем достигнуть высоты верхнего яруса насаждений, но в данный момент имеет среднюю высоту, составляющую менее половины средней высоты верхнего яруса таксируемого насаждения, принято называть подростом.
Подлеском называют совокупность кустарниковых и древесных пород, не достигающих верхнего яруса насаждения.
Будущий лес развивается именно из подроста. При этом подростом считаются только те деревья, которые в будущем достигнут верхнего яруса. В отдельных случаях (в бедных условиях места произрастания) отдельные породы, являющиеся в лесах Беларуси главными (дуб, ель), не могут быть подростом, а являются подлеском. На бедных сухих почвах они не способны достичь первого яруса. Эту особенность формирования леса студенты-лесоводы Гомельского университета в одном из своих эстрадных выступлений сформулировали так: «Лес растёт совсем не просто, не из подлеска, а с подроста».
При составлении таксационного описания наряду с характеристикой основного древостоя нужно дать хозяйственную оценку подросту. Это необходимо для правильного выбора способов рубки леса, способов последующего восстановления леса на вырубках и выявления перспектив дальнейшего хозяйственного использования занимаемой этим насаждением площади.
Для оценки естественного возобновления составлена специальная шкала. Учет подроста под пологом леса и на лесосеках может быть осуществлен глазомерно или путем закладки учетных площадок.
При возрасте самосева и подроста от 1 до 5 лет можно закладывать учетные площадки размером 1´1 или 2´2 м, при возрасте 6-10 лет — размером от 3´3 до 4´4 м, при возрасте 11-15 лет — не менее 5´5 м. Учетные площадки должны быть распределены равномерно по всему изучаемому участку; число их должно быть от 15 до 20 шт.
На площадках следует подсчитать все всходы и подрост с разделением по породам, возрасту, высоте и состоянию.
Количество всходов и подроста на 1 га N определяют по следующей формуле:
N = 10000 . n / S, (9.10)
где n — число всходов и подроста на учетных площадках;
S — площадь учетных площадок, м2.
Имеющийся на лесосеке или под пологом леса подрост часто неоднороден. Например, в одном случае он представлен 3000 деревьев дуба (на 1га) семенного происхождения, а в другом случае 3000 деревьями порослевой осины, зараженной гнилью. С хозяйственной точки зрения эти две породы нельзя считать равноценными. Поэтому при оценке возобновления леса необходимо учитывать состав древесных пород, образующих подрост.
Возраст подроста определяют по числу годичных побегов и путем подсчета годичных слоев у отдельных срубленных экземпляров.
По состояниюподрост разделяют на благонадежный, здоровый, который сможет заменить старый лес, и неблагонадежный — отставший в росте, имеющий механические повреждения, зараженный вредителями.
Оценка успешности лесовозобновления может быть осуществлена по специальным таблицам, которые разрабатываются в установленном порядке и передаются таксатору для использования.
Обследование естественного возобновления проводится на не покрытых лесом землях, находящихся в стадии возобновления, а также под пологом насаждений различных возрастных групп. Эти материалы используются для оценки лесовосстановительных процессов и проектирования способов лесовосстановления.
Не покрытые лесом земли, имеющие удовлетворительное возобновление (полнота 0.4 или не менее 3-х шт. на 1га), таксируются насаждениями. При этом учитывается подрост хвойных и твердолиственных пород старше 2-х лет, а у мягколиственных пород старше 1 года.
При описании подлеска указываются основные виды кустарников и степень их густоты: густой – более 5 тыс. кустов или деревцев на 1га, средней густоты – 2-5 тыс. шт. и редкий – до 2 тыс. шт.
Показатели подроста и подлеска учитываются при лесоинвентаризации и отражаются в таксационных описаниях.
Глава 10
Строение древостоев