Реласкопическо-перечислительные методы таксации
Сплошной перечет деревьев при всех его явных преимуществах в точности имеет крупный недостаток - он слишком трудоемок. Поэтому уже более 100 лет разрабатываются методы замены его более дешевыми методами таксации леса. Таким методом является выборочная таксация леса.
Суть выборочного метода таксации заключается в детальном изучении части исследуемого объекта и перенесением результатов этого изучения на весь объект.
Объектом могут быть леса области, лесхоза, лесной массив, отдельный выдел или лесосека. Хотя суть выборочного метода представляется простой, но его практическая реализация требует больших усилий. К настоящему времени разработаны многие способы таксации с помощью выборочных методов. По отношению к объекту исследования эти способы делятся на 2 большие группы: для целей лесоинвентаризации и для таксации конкретных участков, чаще всего лесосек. В настоящей лекции мы рассмотрим именно таксацию лесосек выборочными методами, а выборочные способы лесоинвентаризации изучим позже.
Выборочным называют такой метод несплошного ислледования, при котором проводят детальное изучение части некоторого объекта, перенося результаты на весь объект. Для того, чтобы выборочный метод оказался репрезентативным, т.е. представительным для исследуемого объекта, изучение проводят по специальным схемам, базирующихся на закономерностях лесной биометрии и лесоводственно-таксационных особенностях изучаемого объекта. Основная задача здесь - чтобы часть с достаточной точностью отражала все особенности целого объекта. Для лесов, которые весьма разнообразны, последний фактор имеет решающее значение.
Все частичные выборки делятся на типические и случайные.
При типическом выборочном перечете всю обследуемую совокупность предметов или явлений разделяют на более или менее однородные части и в каждой из них отбирают пробы. Примером такой выборки может служить разделение насаждений в таксируемом массиве на классы возраста и установление путем закладывания пробных площадей среднего запаса для каждого из этих классов. При изyчeнии динамики развития и роста насаждений обычно также закладывают пробные площади, которые являются характерным примером типической выборки.
Случайная выборка предполагает отбор детально исследуемых объектов: пробных площадей, пробных участков, отдельных деревьев и т.д. случайным путем. В статистике отбор рекомендуют делать по таблицам случайных чисел. Но в практике лесного хозяйства этот метод неприменим из-за неудобств его реализации: большие расстояния, трудности идентификации и др. Поэтому в лесном хозяйстве обычно применяют систематическую выборку, которая является одной из разновидностей случайной выборки. Она, сохраняя все преимущества случайного отбора, реализуется достаточно просто. В этом случае пробные участки отбирают через заранее заданное расстояние. Согласно теории вероятности при равномерном размещении взятых пробных площадей на каждую категорию насаждений придется число пробных площадей, пропорциональное площади насаждений этой категории.
Особой разновидностью случайной выборки является механический отбор проб. Например, для определения размеров и качества деревьев отбирают при перечете каждое 25-е или 50-е дерево и т.д. Таксация, проведенная этим способом, называется выборочной.
Если пробные площади закладывают с целью перечислительной таксации, чтобы по полученным результатам судить обо всем насаждении, они должны включать все разновидности насаждений, входящие в данный участок. Этим условиям обычно удовлетворяют пробные площади, имеющие форму вытянутых прямоугольников и прорезающие весь таксационный участок. Такие пробные площади называют ленточными. Если таксируемый участок прорезают пять или более ленточных пробных площадей, даже незначительных по ширине (5-10 м), можно с достаточной для производства точностью установить его общий запас и прочие таксационные показатели.
При таксации лесов, имеющих относительно невысокую полноту и расстроенных выборочными рубками, иногда бывает трудно составить таксационную характеристику отдельных участков. В этих случаях вдоль ходовых линий, прокладываемых при таксации леса, производят ленточные перечеты.
Установив размеры отдельных таксационных участков и ленточных пробных площадей, характеризующих эти участки, можно найти общее число деревьев на участке и разделить их по породам, толщине и качественным категориям. Для этого нужно число деревьев, оказавшееся на ленточных пробных площадях, умножить на коэффициент, представляющий собой отношение площади таксационного участка к площади ленточной пробы.
Пробные площади часто служат наглядными образцами, характеризующими проектируемые лесохозяйственные мероприятия, в частности рубки ухода, выборочные и постепенные рубки главного пользования и т.д. Такие пробные площади делят на две части: одна характеризует насаждение, не тронутое рубками, на смежной же проводят один из перечисленных видов рубок.
В практике лесоэксплуатации пробные площади закладывают в наиболее характерных лесных участках. Все деревья, имеющиеся на этих пробных площадях, срубают и разделывают на сортименты, причем выход отдельных сортиментов учитывают очень тщательно. Перемножив эти выходы древесины на коэффициент, являющийся отношением площади массива к площади пробных площадей, определяют общий выход сортиментов.
На пробных площадях должна проводиться детальная таксация леса с разделением насаждений на ярусы и возрастные поколения. Деревья, имеющиеся в каждой из этих категорий, нужно учитывать отдельно, т.е. заносить в отдельные перечетные ведомости.
В пределах простого насаждения различают преобладающую часть насаждения, слагающуюся из деревьев первых трех классов роста, и часть насаждения, идущую в отпад (деревья IV и V классов); при перечете на пробных площадях эти две категории должны быть выделены. Для преобладающей части насаждения и части, идущей в отпад, вычерчивают отдельные кривые высот. Запасы на пробных площадях, заложенных для определенных категорий насаждений, находят путем рубки модельных деревьев, что позволяет выявить возрастную структуру насаждения, его прирост и динамику развития.
Диаметры деревьев на постоянных пробных площадях обмеряют в двух- или односантиметровых ступенях толщины по двум взаимно перпендикулярным направлениям. Одновременно определяют место расположения дерева в насаждении и наносят его на план пробной площади. В некоторых случаях на планы наносят проекции крон деревьев, что позволяет судить о степени их сомкнутости на данной пробной площади.
Пробные площади закладывают как для единовременных, так и для постоянных наблюдений. В последнем случае их называют постоянными. На постоянных пробных площадях, подвергающихся многократным обмерам, все деревья на высоте груди нумеруют масляной краской. Чтобы можно было более точно обмерять диаметры, вокруг ствола на высоте груди слегка очищают верхний растрескавшийся слой коры, а в месте измерения диаметра делают масляной краской поперечную черту. На углах пробных площадей ставят прочные столбы, на которых указывают номер пробной площади и ее величину. В некоторых случаях постоянные пробные площади обносят изгородью. На постоянных пробных площадях местоположение каждого дерева фиксируется установлением их координат и составлением координатного плана.
Чтобы избежать влияния на прирост пограничных деревьев бокового освещения, вокруг пробных площадей оставляют нетронутыми опушки леса. Для лучшей сохранности границ постоянных пробных площадей по наружной стороне их прокапывают канавки.
Постоянные пробные площади привязывают к ближайшей ходовой линии и наносят на планшеты и планы лесонасаждений, составляемые в итоге таксационных работ.
Закладка пробных площадей требует высокой квалификации и производственного опыта. Особенно важно умение выбрать место для закладки. Не менее сложной задачей является разделение насаждения на ярусы и возрастные поколения, а также разграничение деревьев на преобладающую часть древостоя и подчиненную. Ответственным моментом в работе является деление древостоя отдельных ярусов на однородные классы, характеризуемые отдельными модельными деревьями. Выбор модельных деревьев также требует определенного навыка и хорошего глазомера. Модельные деревья должны быть типичными для каждого класса и вместе с тем иметь среднюю форму и среднее качество древесины, правильно характеризующее разделение запаса данного класса деревьев на сортименты.
Традиционные пробные площади имеют обычно прямоугольную (часто квадратную) форму. Их легче отграничивать, на них удобно работать. Но в последние десятилетия широкое распространение получили круговые пробные площади (КПП). Они делятся на КПП реласкопические и КПП постоянного радиуса.
Круговые площадки обычно закладывают по систематической сетке. Наставлением по отводу и таксации лесосек в лесах Республики Беларусь предусмотрена таксация лесосек с помощью таких площадок.
Закладка круговых реласкопических площадок.
При таксации лесосек круговыми реласкопическими площадками применяются призмы или полнотомеры (угловые шаблоны) с шириной раствора 20 мм и 14,1 мм соответственно с базисом между глазом и полнотомером 1 м и 0,7 м. Шаблон с раствором 14,1 мм применяется в древостоях со средним диаметром до 20 см, а с раствором 20 мм и призма — в древостоях со средним диаметром более 20 см. Перед началом работы полнотомеры и призмы обязательно проверяются.
Количество круговых реласкопических площадок устанавливается в зависимости от площади лесосеки (делянки), однородности древостоя и его полноты.
Количество полных круговых реласкопических площадок,
необходимое для определения запаса с точностью ± 10 %
| Категории | Пол- | Площадь лесосек, га | ||||
| древостоев | нота | 3-5 | 6-10 | 11-15 | 16-25 | 26 и более |
| Древостои одноярусные, чистые по составу и однородные по полноте, при отсутствии или редком подросте и подлеске и условии материальной оценки по специальной программе на ЭВМ | 0,9-1,0 0,6-0,8 0,3-0,5 |
Примечание: Две половинные площадки принимаются за одну полную.
Площадки закладываются равномерно по площади лесосеки (делянки) на продольных граничных линиях и внутренних визирах. Число визиров и их размещение принимается в зависимости от ширины лесосеки (делянки) согласно показателям
Число ходовых линий, на которых закладываются круговые
реласкопические площадки
| Ширина лесосеки | Число ходовых линий | |
| (делянки), м | на граничных линиях | на внутренних визирах |
| до 200 | - | |
| 201-400 |
На граничных линиях закладываются не полные, а только половинные площадки. Если граничные линии проходят вдоль расстроенных опушек леса, старых вырубок, широких просек и по другим не характерным для лесосеки (делянки) древостоям, то число площадок на них уменьшается до 1/3 от общего количества и соответственно увеличивается на внутренних визирах.
Среднее расстояние между центрами площадок предварительно определяется по абрису делением протяженности граничных линий и внутренних визиров (за исключением неэксплуатационных участков) на число приходящихся на них площадок с округлением до 5 м.
Центры площадок отмечаются колышками высотой до 0,7 м над землей. На верхней части колышка, повернутого лицевой стороной против хода движения, пишется номер круговой реласкопической площадки.
Для определения процента выхода деловой древесины учет деревьев на реласкопических площадках производится с разделением их на категории технической годности, а для определения среднего диаметра и средней высоты измеряются диаметры на высоте груди и высоты 1-2-х средних для каждой породы деревьев (выбираемых на глаз) на каждой площадке.
Круговые площадки постоянного радиуса удобны для сверки информации. Это по сути те же пробные площади, но раздробленные по всему участку. Для их закладки используют колья (забивают в центр площадки) и шнур. На граничных деревьях делают затески.
Круговые площадки постоянного радиуса применяются для таксации лесосек (делянок), где применение реласкопических методов затруднено из-за наличия густого подроста, подлеска или низкоопущенных крон деревьев. Размеры площадок устанавливаются для древостоев с полнотой 0,7 и выше — 400 м2 (радиус 11,28 м) и для древостоев с полнотой менее 0,7 — 600 м2 (радиус 13,82 м).
Схема размещения круговых площадок постоянного радиуса по площади лесосеки (делянки) аналогична схеме размещения круговых реласкопических площадок. Перечет, подбор деревьев и замеры высот на площадках осуществляются в обычном порядке. Запись результатов таксации ведется по установленной форме.
Приведенные нормативы, хотя и вошли в Наставление, но должной точности не обеспечивают. Требуемая точность (± 10%) достигается здесь лишь в 68% случаев, т.е. при достоверности в 1 s. Это достаточно для целей лесоинвентаризации, но не подходит для отвода и таксации лесосек под рубки главного пользования.
Нами разработаны новые нормативы по закладке КПП, обеспечивающие необходимую точность и достоверность.
Закладка пробных площадей в “типичных местах” и ленточные перечеты, как показали многочисленные научные исследования, не гарантируют отсутствия систематических, ошибок. Поэтому проводить частичный перечет на “типичных” пробных площадях и узких лентах не следует.
Выбор метода таксации осуществляется лесхозом, исходя из необхо-димой точности таксации лесосеки, наличия рабочей силы и денежных средств. Эффект от выборочных методов тем выше, чем больше площадь отводимого участка. Экономически целесообразно применять упрощенные методы при плошадях лесосек, которые больше или равны тем, что приведены в табл. 11.3. Если площадьделянки меньше, чем в табл. 11.3, то проще и дешевле сделать сплошной перечет.
Перед началом работ по отводу лесосек выборочными методами специалисты должны провести тренировочные занятия, где восстанавливаются навыки пользования угловым шаблоном Биттерлиха (замер не менее 100 деревьев), уточняется длина шага (проходят не менее 3 раз отмеренное расстояние в 200-300 м), выполняются замеры не менее 30 высот деревьев имеющимися высотомерами. Тренировку целесообразно проводить 1-2 раза в год. Для этого лесхоз готовит участки, где делают соответствующие точные измерения, которые служат контролем при проведении тренировочных занятий. Целесообразно тренировку всего состава ИТР лесхоза проводить одновременно, а если лесхоз очень крупный, то разделить на 2 кустовых занятия.
Таксация лесосек с помощью выборочно-перечислительных методо
Минимальные площади выделов, где целесообразно применять
выборочно-перечислительную таксацию лесосек
| Минимальная площадь лесосеки при применении методов | |||
| Характеристика древостоя | Выбороч-но-перечи-слительная таксация с КППР | Выбороч-но-изме-рительная таксация с РКПП | По материалам лесоустройства таксационные показатели уточняются в натуре |
| Простые 1-3 породные древостои с полнотой 0,5-0,8, хорошо просматриваемые. Дср.>20 см. Размещение деревьев относительно равномерное. | 3,0 | 1,5 | |
| Простые 2-3 породные древостои с полнотой 0,5-0,8 при наличии подроста и подлеска средней густоты, смешение пород малыми и большими группами, *Дср.>20 см, просматриваемость хорошая. Расположение деревьев равномерное и куртинное. | 3,5 | 2,5 | 1,7 |
| Сложные многопородные древостои со значительным подростом и подлеском, удовлетворительно просматриваемые, смешение пород большими группами, Дср. > 20см. Расположение деревьев относительно неравномерное. | 5,5 | 3,0 | 2,0 |
| Сложные многопородные древостои с очень густым подростом, подлеском, смешение пород боль-шими группами и подвыделами, плохо просматриваемые, Дср.> 20 см. Размещение деревьев неравномерное. Расстроенные древостои с выраженной неравномерностью размещения деревьев. | 6,5 | - | 3,0 |
Выборочно-перечислительные методы таксации лесосек хорошо разработаны в Украинской сельскохозяйственной академии (УСХА) А.З. Швиденко. Проверка метода УСХА в условиях Беларуси показала, что после незначительных уточнений его можно применять в условиях Беларуси. Выборочно-перечислительная таксация по методу А.З. Швиденко обеспечивает точность таксации общего запаса и деловой на лесосеке ±10% при достоверности 0,68.
Примечание: * - Группа называется малой, если диаметр занимаемой его территории (ДТГ) меньше верхней высоты (НВТ) деревьев группы. При ДТГ ³ НВТ группа будет большой. Если ДТГ > ЗНВГ, то это подвыдел.
Для гарантированного обеспечения точности ±10% достаточно оценивать совокупность лесосек в количестве 3-4 шт. Метод по сравнению с другими выборочными способами трудоемок, здесь нужна высокая квалификация исполнителей.
Рекомендуется для относительно крупных лесосек при плохой просматриваемости насаждения из-за наличия густого подроста и подлеска.
Нормативы для выбора метода таксации лесосек и определения
площади выборочного перечета (по А.З. Швиденко)
| Группа | Площадь лесосеки, га | ||||||||||
| насаж- дений | до 3 | 3,1-3,5 | 3,6-4,5 | 4,6-5,5 | 5,5-6,0 | 6,1-10 | 10,1- 15 | 15,1-20,0 | 20,1-30,0 | 30,1-50,0 | 50,1-100,0 |
| 1.Чистые,одно-ярусные с равномерным размещением. | СПЛ | КППР 20% | КППР 16% | КППР 12% | КППР 7% | КППР 6% | КППР 4% | КППР 3,5% | КППР 3% | КППР 2% | КППР - |
| 2.Одноярусные смешанные 2-3 породные со слабой куртинностью (учас-тие второстепенных пород не менее 2-3 единиц состава) | СПЛ | СПЛ | КППР 22% | КППР 20% | КППР 19% | КППР 14% | КППР 11% | КППР 8% | КППР 6% | КППР 5% | КППР 4% |
| 3.Сложные многопородные древостои, смешанные древостои с куртинным размещением. | СПЛ | СПЛ | СПЛ | СПЛ | КППР 25% | КППР 21% | КППР 17% | КППР 13% | КППР 8% | КППР 7% | КППР 6% |
| 4.Расстроенные и низкополнот-ные насаждения, а также древостои с примесью других пород до 1-2 единиц соста-ва при необхо-димости иметь точные данные о каждой породе. | СПЛ | СПЛ | СПЛ | СПЛ | СПЛ | СПЛ | КППР 20% | КППР 17% | КППР 13% | КППР 10% | КППР 8% |
Технология таксации лесосек следущая:
1. Определяем ту часть от площади лесосеки (в процентах), где надо делать перечет. Объем частичного перечета зависит от площади лесосеки и характера неоднородности древостоя. Соответствующие нормативы приведены в табл. 11.4.
2. Пользуясь табл. 11.4. вычислим, сколько площадок (KÏÏP) надо заложить на лесосеке.
Величину площадок (и их радиус) принимают по следующим придержкам:
а) Радиус 9,78 м (площадь КППР - 0,03 га) в чистых древостоях площадью до 20 га;
б) Радиус 11,28 м (площадь КППР - 0,04 га) в простых смешанных древостоях площадью до 10 га, в сложных насаждениях площадью до 6 га;
в) Радиус 12,62 м (площадь КППР - 0,05 га) во всех остальных случаях.
3. На плане лесосеки намечаем места закладки площадок. Площадки должны располагаться по систематической сетке.
4. Затем проводим работы на лесосеке: закладываем КППР. Места стояния отмечаем кольями длиной 0,5-0,7 м и толщиной 4 см и толще. Целесообразно КППР закладывать, используя шнур нужной длины, отметив не менее 4 точек по границе площадки вешками.
5. На площадке выполняют сплошной перечет деревьев, которые записывают в перечетную ведомость.
6. По окончании работ на площадке ориентируются по компасу (буссоли) и переходят на следующую КППР. Расстояние измеряют шагами.
Необходимое количество реласкопических пробных площадок (шт) в различных насаждениях для определения запаса с точностью ±10%
| Характеристика | Полно- | Площадь лесосеки, га | |||||
| древостоя | та | до 3 | 3,1-5,9 | 6-10 | 11-15 | ³15 | |
| Простые 1-2 породные древостои | 0,3-0,5 | ||||||
| с относительно равномерным | 0,6-0,7 | ||||||
| размещением деревьев. | 0,8-1,0 | ||||||
| 2-3 породные простые с равно- | 0,3-0,5 | ||||||
| мерным и куртинным размеще- | 0,6-0,7 | ||||||
| нием. Смешение пород малыми | 0,8-1,0 | ||||||
| группами. | |||||||
| Сложные 2-4 породные с относи- | 0,3-0,5 | ||||||
| тельно неравномерным размеще- | 0,6-0,7 | ||||||
| нием деревьев. Смешение пород | 0,8-1,0 | ||||||
| малыми и большими группами. | |||||||
| Сложные многопородные с нерав- | 0,3-0,5 | ||||||
| номерным размещением деревьев. | 0,6-0,7 | ||||||
| Смешение пород большими груп- | 0,8-1,0 | ||||||
| пами и подвыделами. Расстроен- | |||||||
| ные древостои с неравномерным | |||||||
| размещением деревьев. | |||||||
7. Закончив перечет на всех КППР, устанавливают высоту деревьев для определения разряда высот в соответствии с действующим “Наставлением по отводу и таксации лесосек в лесах СССР”.
8. Заполненные перечетные ведомости отправляют в вычислительный центр для получения материально-денежной оценки.
Контроль за качеством работ заключается в проведении повторных замеров не менее, чем на 4 участках.
Результаты таксации совокупности проверенных лесосек не должны отличаться от контроля больше, чем на 10% по общему запасу и по деловой.