Деление древесных пород на классы возраста

¹Дополнительные бонитировочные шкалы используются обычно только для быстрорастущих пород (ивовые).

²Например, преобладание кислицы (Oxalis acetosella) или орляка (Pteridium aquilinum) в напочвенном покрове характерно для древостоев высоких (I-П) классов бонитета.

³В таксационных описаниях иногда указывают также преобладающий возраст древостоя, т.е. возраст, который имеет большая часть деревьев.

Древостой I - II классов возраста называют молодняками (древостой в период формирования), III - средневозрастными (наиболее интенсивный рост древостоя), IV - приспевающими (замедление роста, древостой близки к спелости, но не дости­гли ее), V и VI - спелыми (наивысшая продуктивность сообще­ства, древостой пригодны для рубки), VII класса и выше - пере­стойными (древостой прекратили рост в высоту, приобретают признаки старости, заболевают и разрушаются).

Наиболее точное определение истинного, или действитель­ного, возраста деревьев древостоя и подроста обычно произво­дят путем подсчета годичных колец на спилах или срезах ство­ла на уровне корневой шейки. Для определения возраста можно использовать свежие пни исследуемого вида дерева на ПП или вблизи ее. При этом иногда бывает необходимо осве­жить срез, зачистив его поверхность с одной или нескольких сторон. Подсчет возраста можно вести от периферии к центру (или наоборот), отмечая каждое 5-е или 10-е годичное кольцо. В связи с различным расстоянием между годичными кольцами в разных местах среза (а также наличием сучков, гнилей и дру­гих повреждений) подсчет целесообразно повторить по двум направлениям (например, и с противоположной стороны среза). К полученному при подсчете годичных колец возрасту дерева следует прибавить число лет, которое было необходимо ему для достижения высоты пня («возраст на пень»). В зависи­мости от высоты пня он равен обычно 2-6 годам¹.

При проведении научных исследований и точного подсче­та возраста деревья обычно срубаются, срезы древесины с необходимыми пометками (ориентация относительно сторон света, высоты среза и др.) анализируются в лабораторных условиях.

Для определения возраста древесных растений часто используют возрастной бур (шведский, или бур Пресслера), который предназначен для взятия образцов в виде керна (цилиндрика древесины) из ствола древесных растений. Он состоит из пустотелой трубки (рис. 2.11, а), выполняющей роль ручки для ввинчивания бура и служащей футляром, экстракто-

¹ Более точно возраст можно определить, срезав и подсчитав возраст подроста данного вида (в тех же условиях произрастания), высотой, равной высоте пня (или подроста другой высоты), срезав его у корневой шейки и на высоте пня; при этом разница в числе годичных колец на верхнем и нижнем срезах даст «возраст на пень». Определение возраста может быть затруднено у деревьев порослевого происхождения.

Рис. 2.11. Возрастной бур (бур Пресслера)

ра (рис. 1.12, б) - стальной пластины, с помощью которой извлекают керн из бура, и трубчатого бура (рис. 2.11, в). В собранном состоянии бур выглядит, как показано на рис. 2.11, г. Для определения прироста деревьев используют более короткий приростной бур.

Ввинчивание бура в ствол производят обычно как можно ближе к корневой шейке¹ при вынутом экстракторе. При этом необходимо, чтобы бур попал в центр дерева. После того как бур ввинчен в ствол на необходимую глубину (в зависимости от радиуса дерева), в него аккуратно вводят экстрактор, бур выворачивают на несколько оборотов назад, вынимают экстрактор с керном и полностью выворачивают бур. Отвер­стие в стволе дерева замазывают садовым варом или затыкают сухим сучком, мхом и т.п. Подсчитав число годичных колец на керне, определяют прирост или возраст дерева.

¹При взятии образца древесины на большей высоте к полученному возра­сту прибавляют число лет, необходимых для достижения деревом этой высо­ты. Приростной бур ввинчивают в ствол на высоте 1,3 м.

Границы между кольцами прироста обычно хорошо замет­ны у хвойных и лиственных пород с кольцесосудистой (кольцепоровой) древесиной (дуб, ясень, вяз), тогда как у большинства лиственных пород (береза, осина, липа, клен и др.) они могут быть заметны плохо. Для их контрастирования (особенно если подсчет производится не на свежей, а на подсохшей древесине) часто используют шлифование, смачивание их водой, глицери­ном, некоторыми красителями и другими веществами.

Годичные кольца иногда лучше видны на вертикальных срезах спила, керне или тонком срезе древесины при их рас­сматривании на свет или при срезании фрагмента древесины острым лезвием. Количество годичных колец не всегда соот­ветствует истинному возрасту дерева. Это часто связано с обра­зованием второго за вегетационный сезон летнего прироста побега (ивановы побеги), удвоением или выпадением годичных колец в результате воздействий внешних неблагоприятных факто­ров - пожара, засухи, повреждения листвы заморозками, вредите­лями и т.п. Добавочные годичные кольца на спилах, как правило, имеют нечеткие границы и формируются не по всей окружности.

Деревья одного вида в некоторые периоды жизни могут испытывать сильное угнетение (например, теневыносливые породы в молодом возрасте под пологом леса), и их прирост часто резко снижен по сравнению с растущими рядом деревья­ми в оптимальных условиях освещения. Поэтому в разных условиях для достижения одинаковых размеров им требуется различный период времени. Однако с хозяйственной точки зрения обе эти категории деревьев (имеющих неодинаковый возраст) равноценны, поэтому в лесном хозяйстве помимо истинного иногда говорят также о хозяйственном возрасте дерева.

Для примерного определения возраста древесных пород используют и другие способы. Так, у сосны обыкновенной обычно с трехлетнего возраста удлиненные побеги ежегодно образуют прирост, состоящий из одного междоузлия и мутов­ки боковых ветвей. По их числу можно определить возраст молодых деревьев. Позже, примерно с 30 лет, особенно при затенении (нижние ветви отмирают и их следы становятся сла­бозаметными), происходит «очищение» стволов от сучьев.

При наличии опыта приблизительный возраст деревьев можно определить глазомерно, например по форме кроны, характеру коры или знанию хода роста пород в различных условиях.

За возраст древостоя принимается средний возраст основ­ного (преобладающего или главного) элемента леса.

Полнота древостоя.Народно-хозяйственное значение лесов исключительно велико и многообразно. Одной из целевых функ­ций лесов является их выращивание для промышленной заготов­ки древесины. Важный показатель, характеризующий продуктив­ность лесных сообществ, - запас древесины древостоя.

Для определения запаса древостоя необходимо установить полноту древостоя - признак, который показывает степень использования жизненного пространства, занимаемого дре­востоем (плотность стояния деревьев). Полноту древостоя (в этом случае она называется относительной или таксацион­ной, Р_ОТН) определяют как отношение суммы площадей попе­речного сечения на высоте 1,3 м этого древостоя (абсолютная, или истинная, полнота, ,м²) к сумме площадей попереч­ного сечения стволов «нормального» насаждения (древостоя) той же породы, возраста и класса бонитета («нормальная» пол­нота, , м²):

Нормальное насаждение выступает в качестве своеобразно­го эталона, древостой которого имеет максимальную полноту 1,0 и наиболее полно использует условия окружающей среды (т.е. характеризуется наибольшей продуктивностью). Значе­ние «нормальной» полноты - табличная величина (см. ниже).

Чтобы рассчитать относительную полноту древостоя (ее часто просто называют полнотой), необходимо определить его абсолютную полноту ( ), для чего существуют разные способы¹:

1) по данным сплошного перечета деревьев и измерения их диаметров (см. выше данные перечетной ведомости табл. 2.3 при определении среднего диаметра);

2) с помощью измерительного косвенного метода угловых проб на круговой ПП с использованием полнотометра Биттер-лиха или призмы Анучина.

Полнотометр, или угловой шаблон, Биттерлиха (рис. 2.12),

¹ Абсолютная полнота определяется отдельно для каждой породы и яруса (частная полнота). Полнота всего древостоя называется общей (она совпада­ет с частной в одноярусных чистых древостоях).

представляет собой металлическую пластинку (рамку) с пря­моугольным вырезом (прицельным диоптром, или прицелом), прикрепленную к шнуру или планке. Ширина выреза пластинки и длина шнура могут быть произ­вольными, но важно, чтобы их соот­ношение было 1:50 (удобно исполь­зовать полнотометры с шириной выреза пластинки 1см при длине шнура 50 см). При данном соотноше­нии площадь круговой ПП должна составить 1 га (радиус около 56,5 м).

Рис. 2.12. Угловой шаблон Биттерлиха

Определяя сумму площадей попе­речных сечений стволов, нужно отметить центр ПП. Затем конец шнура или бруса прикладывают к щеке у глаза, и, постепенно поворачиваясь вокруг центра на 360°, через вырез пластинки визируют все деревья, находящи­еся на круговой ПП¹. Визировать следует на ствол дерева на высоте 1,3 м от корневой шейки. При этом подсчитывается число деревьев, которые полностью закрывают вырез пластин­ки. Стволы, которые только касаются просветов выреза пла­стинки, считаются через один. Деревья, полностью вписываю­щиеся в просвет и не касающиеся его внутренних сторон, не учитываются (рис. 2.13). Количество деревьев, учтенных таким способом, будет соответствовать сумме площадей поперечных сечений стволов в 1 м² на 1 га.

Рис. 2.13. Определение суммы площадей сечений

с помощью углового шаблона Биттерлиха

При работе в различных типах леса (с разной степенью густоты подроста и подлеска) используется также телескопи­ческий полнотометр.

¹ При размере ПП, равной 1 га, обычно подсчитываются все деревья в поле зрения.

В зависи­мости от площади круговой ПП (3; 2; 1 или 0,5 га) для визирования выбирается один из четырех диоптров на при­цельной колодке с шириной 8,5; 10,7; 15,0 и 21,2 мм соот­ветственно. Телескопическая антенна выдвигается на пол­ную длину (75 см), ее наконеч­ник прикладывается к глазу, и через выбранный диоптр, поворачиваясь по кругу, визируют деревья. Их подсчет производят, как и при использовании углового шаблона Биттерлиха. При площади ПП 0.5 га, радиусе около 40 м и расположении деревьев на границе ПП в сомни­тельных случаях расстояние до них следует измерить рулеткой.

Чтобы определить сумму площадей поперечного сечения деревьев с помощью призмы, или таксационного прицела Ану-чина (рис. 2.14), ее удерживают на уровне глаз на любом, но неизменном расстоянии. Поворачиваясь на 360°, визируют все деревья на круговой ПП площадью 1 га, на уровне 1,3 м от кор­невой шейки. При визировании часть изображения ствола, нахо­дящаяся в призме, смещается на величину, которая зависит от толщины дерева и расстояния до него. Если изображения ство­ла в призме и вне ее не перекрываются, то такие деревья не учи­тываются, если соприкасаются, то принимаются за 0,5, а если перекрываются - за 1. Сумма учтенных деревьев составит сумму площадей поперечного сечения деревьев (м²/га).

При определении абсолютной полноты с помощью полно-тометров необходимо, чтобы прицел все время находился над центром площадки, а таксатор поворачивался вокруг этого центра, но не вокруг своей оси. Если ПП находятся на склоне (более 20°), визирование ведут при расположении полнотоме-тров параллельно поверхности склона, а полученное значение умножают на поправочный коэффициент (при 20-25° -1,1; при 30 - 35° - 1,2). В сложном, или смешанном, древостое отдельно визируются деревья различных ярусов и пород. Во всех случаях визирование деревьев производят на высоте 1,3 м от корневой шейки.

Сумму площадей поперечного сечения стволов деревьев «нормального» древостоя ( ) определяют по стандартной таблице сумм площадей сечений и запасов древостоев различных пород (прил. 6).

Рис. 2.14. Таксационный прицел Анучина:

а - общий вид; б - смещение прицелом рассматриваемой части ствола

Эта таблица составлена для древостоев с полнотой 1,0. Поскольку рассчитана для древостоя площа­дью 1 га, то нужно, чтобы значение , установленное на ПП различной площади, было также пересчитано для площади 1 га.

Полученные данные заносятся в табл. 2.2.

Общую относительную полноту всех видов древостоя можно определить, суммируя относительные полноты пород, составляющих этот древостой.

Древостой с относительной полнотой 0,9 и выше называют­ся высокополнотными, с полнотой 0,8 - 0,7 - среднеполнотными, 0,6 - 0,5 - малополнотными, 0,4 - 0,3 - низкополнотными, 0,2 и ниже - редколесьем или рединами.

Визуально полноту можно приблизительно определить по сомкнутости крон древостоя. Сомкнутость - признак, характе­ризующий плотность смыкания крон деревьев. На ПП сомкну­тость¹ обычно определяется как отношение общей площади проекций крон деревьев одного вида или яруса к общей пло­щади ПП. Просветы внутри крон отдельных деревьев при этом считаются отсутствующими. Сомкнутость определяется в про­центах или в долях единицы. Так, если кроны деревьев чисто­го одноярусного древостоя полностью смыкаются между собой, не оставляя просветов, сомкнутость будет равна 1,0. Если же просветы составляют 30%, а проекции крон соответ­ственно 70%, то сомкнутость будет составлять 0,7. Сомкну­тость тесно коррелирует с полнотой (г = 0,8 - 0,9), но имеются различия в их значениях, связанные с возрастом древостоя. В молодняках сомкнутость обычно выше полноты на 0,1 -0,2, в средневозрастных и приспевающих древостоях эти показате­ли примерно равны, а в спелых и перестойных полнота обыч­но превышает сомкнутость на 0,1 -0,2.

Сомкнутость в определенной степени характеризует также условия светового режима для нижележащих ярусов лесного сообщества.

Запас древесины древостоя.Его можно определить разными способами:

1) с помощью формулы

где М - запас древостоя, м³; - сумма площадей поперечных сечений на 1 га; Н - средняя высота дерева, м; Р - видовое число.

¹ Иногда сомкнутость называют световой или лесоводственной полнотой древостоя.

Видовое число представляет собой отношение объема ствола дерева к объему цилиндра, имеющего со стволом одинаковые высоту и диаметр на уровне 1,3 м от корневой шейки. Его легко и с большой точностью можно определить по формулам Н.П. Анучина. Для сосны, березы, осины и ольхи Р= 0,40 + 1,2 / Н; для ели, дуба, вяза, ясеня, липы F= 0,42 + 1,26 / Н;

2) с помощью таблиц для вычисления запасов (прил. 8) с учетом вида дерева, средней высоты и относительной полноты древостоя (Р_отн);

3) пользуясь стандартной таблицей сумм площадей сече­ний и запасов древостоев различных пород (прил. 6). При этом табличное значение запаса древостоя (при полноте 1,0) необходимо умножить на значение рассчитанной относитель­ной полноты изучаемого древостоя. Полученное значение запаса древостоя измеряется в м³/га.

Запас древостоя для каждой древесной породы рассчитыва­ется отдельно, а затем полученные данные суммируются для определения общего запаса древесины в изучаемом древостое.

Полученные данные заносятся в табл. 2.2.

Состав древостоя.Перечень древесных пород с указанием их доли участия в общем запасе (или количестве) называется составом. По составу выделяют древостой чистые, состоящие из деревьев одного вида или же с примесью других, не превы­шающей 5%, и смешанные, состоящие из деревьев двух и более пород. В многоярусных древостоях состав устанавливается отдельно для каждого яруса, в смешанных - определяется путем выявления видового состава деревьев и пересчета их запасов (или сумм площадей поперечных сечений) на ПП. В молодняках и смешанных древостоях при отсутствии значи­тельных отличий в размерах деревьев разных пород для опре­деления состава древостоя можно использовать соотношение числа стволов деревьев различных видов.

Состав записывается в виде формулы с использованием сокращений названий древесных пород и доли участия каж­дой породы в формировании древостоя. Названия древесных пород сокращаются до одной-трех первых букв: С - сосна обыкновенная; Е - ель европейская; Д - дуб черешчатый; Б(_б) -береза бородавчатая; Б(_П) - береза пушистая; Ол(_Ч) - ольха чер­ная, или клейкая; Ол_(С) - ольха серая; Ос - осина; Г - граб обыкновенный; Я - ясень обыкновенный; Кл - клен остролист­ный; Лп - липа мелколистная; В - вяз гладкий; Ил - ильм, или вяз шершавый; Бр - берест, или вяз малый, и т.д.

Общий состав древостоя (100%) принимается за 10 единиц, т.е. каждые 10% участия соответствуют одной единице в общем составе. Например, чистый древостой, состоящий только из сосны обыкновенной, обозначается формулой ЮС. Формула 7СЗБ(б) будет обозначать, что примерно 70% общего запаса древесины древостоя или количества деревьев в данном расти­тельном сообществе представлено сосной обыкновенной, а 30% - березой бородавчатой.

Доля участия каждого вида в общем запасе древесины или количестве деревьев древостоя называется коэффициентом состава. Порода, характеризующаяся наибольшим запасом или числом стволов, называется преобладающей (господствую­щей) и ставится в формуле состава на первое место. Другие древесные породы называются составляющими или сопут­ствующими. Участие пород в смешанном древостое при округ­лении в сумме иногда не равно 10 единицам (например, при участии пород в составе древостоя, равном соответственно 56, 27 и 17%). Поэтому значение их процентного участия округля­ется: 6- 15% - 1 единица состава, 16-25% - 2 единицы, 26-35% -3 единицы и т.д. Древесные породы, количество или запас которых составляет от 2 до 5% от общего количества деревьев или запаса древостоя, отмечаются в формуле состава со зна­ком «+», а при величине менее 2% - отметкой «единично» (ед.). Например, формула древостоя, в котором запас сосны соста­вляет 46%, ели - 37, березы бородавчатой - 12, дуба черешчато-го - 4 и ольхи серой - 2%, будет 5С4ЕБ(_б) + Д ед.Ол(_с). В фор­мулу состава иногда включают также данные о среднем возра­сте пород. Например: 8С(70) 2Е(60).

Древесная порода, которая в данных лесорастительных условиях или конкретных условиях местообитания имеет наи­большее хозяйственное значение, называется главной. Осталь­ные породы будут называться второстепенными. В Беларуси к главным породам чаще всего относят сосну, ель и дуб. Когда условия являются особенно неблагоприятными для роста вышеперечисленных видов деревьев, к главной породе могут быть отнесены также ольха, береза и другие, обычно являю­щиеся второстепенными¹. Главная порода считается преобла-

¹ Главная порода будет преобладающей, когда ее запас в перестойных, спе­лых и приспевающих древостоях при двух породах составляет 50%, при трех и более породах - не менее 40%, в молодняках и средневозрастных при двух породах не менее 40%, при трех и более - не менее 30%

дающей, если доля ее запаса равна, а в ряде случаев даже мень­ше, чем у второстепенной. Например, дуб считается преобла­дающей породой, если доля его запаса равна или более 20%. Следовательно, формула смешанного древостоя из дуба и березы должна писаться следующим образом: 2Д8Б(_б), а не 8Б(_б)2Д, и будет называться дубравой березовой, а не березня­ком дубняковым.

Описание подроста

Подрост (или полог возобновления) - это молодое неплодо­носящее поколение деревьев, которое способно в данных усло­виях образовать древостой.

В качестве критериев для выделения подроста и разграни­чения от нижних ярусов древостоя используются разные его характеристики: диаметр молодых деревьев на высоте 1,3 м, возраст, высота и ее отношение к средней высоте верхнего яруса древостоя и др.

Очень часто к подросту на участках с древостоем (т.е. покрытых лесом) относят молодые деревья, не достигшие 1/4 высоты взрослых деревьев верхнего яруса и диаметром на высоте 1,3 м не более 8 см. На не покрытых лесом землях (вырубки, гари и т.п.), а также нелесных землях (зарастающие карьеры, просеки и т.п.) к подросту относят молодые деревья до 1,3 - 1,5 м высотой.

На участках с древостоем подрост изучается на УП¹ площа­дью 4 м² (2 х 2), 9 м² (3 х 3), 16 м² (4 х 4) и других, которые закладывают на ПП в пределах нескольких параллельных про­филей или равномерно распределяют по всей площади ПП. Количество УП зависит как от их площади, так и от общей площади ПП. Общая площадь УП должна составлять не менее 2% от площади ПП (например, при площади ПП 0,2 га количе­ство УП площадью 4 м² должно составлять не менее 50). На не покрытых лесом землях в зависимости от густоты подро­ста площадь УП составляет 1, 4 и 9 м² (в сумме 0,5-2,0% от всей площади ПП). Для учебных целей число УП может быть уменьшено, например до 20-25.

В связи с очень высокой смертностью проростки и всходы деревьев до

1 - 2 лет (условно до 10 см высотой) к подросту не относят.

¹ При незначительном количестве учет подроста можно проводить на всей площади ПП.

В состав подроста могут входить и древесные расте­ния порослевого происхождения. При этом вся поросль от одного пня принимается за единицу возобновления, а при учете корневых отпрысков каждый из них считается отдельной особью подроста.

По результатам изучения подроста на УП заполняется табл. 2.6, в которой отмечаются: видовой состав деревьев подроста, численность каждого вида на ПП (при этом необхо­димо провести перерасчет в зависимости от соотношения пло­щади УП и ПП), средняя высота и возраст подроста каждого вида, жизнеспособность и др.

К жизнеспособным (благонадежным, или добротным) отно­сят растения подроста с нормальным приростом и хорошим развитием ассимиляционного аппарата, отсутствием видимых механических повреждений и болезней. Растения с отсутстви­ем прироста главной оси или ее повреждением, нарушениями развития ассимиляционных органов, больные или имеющие механические повреждения относят к особям низкой жизнеспо­собности (неблагонадежным).

Средняя высота определяется по формуле

где Н - средняя высота подроста каждого вида, м; h_i - средняя высота растений i-й высотной группы, м; n_i - количество расте­ний i-й высотной группы, шт.; N - общее количество особей подроста данного вида, шт.

Средний возраст определяется у подроста каждого вида средней высоты.