Техническая спелость

Категория:
Лесоустройство


Техническая спелость

Леса отдельных лесных массивов служат сырьевыми базами крупных промышленных предприятий: целлюлозно-бумажных комбинатов, лесопильных, фанерных заводов и др.

Задачей лесного хозяйства в таких лесах является выращивание древостоев, обеспечивающих максимальный выход сортиментов, требующихся промышленным предприятиям.

Возраст дерева или всего древостоя, в котором в среднем за один год можно получить наибольший выход требующихся предприятию сортиментов, называется возрастом технической спелости леса.

Определение технической спелости леса по нормативам товарных таблиц и таблиц хода роста древостоев. Для определения возраста технической спелости дерева или насаждения определяют выходы заданного сортимента в разных возрастах; их делят соответственно на возрасты деревьев или насаждений. Полученные частные для разных возрастов характеризуют средние ежегодные приросты заданного сортимента. Возраст, соответствующий максимальной величине среднего прироста, определяет возраст технической спелости.

Возраст технической спелости леса может быть найден графическим путем. Для этого на графике по оси абсцисс откладываем возрасты, а по оси ординат — средние годичные приросты древесины, пригодной для заготовки ведущих сортиментов. Полученный ряд точек соединяем плавной кривой. Максимальная ордината полученного графика на оси абсцисс отсекает деление, определяющее возраст технической спелости в годах.

На графике можно выделить зону, в пределах которой ординаты не имеют существенных различий. Наличие этой зоны свидетельствует о том, что в жизни древостоев имеется период, длительностью в 15—25 лет, когда средний прирост древесины, используемой на заготовку ведущих сортиментов, остается почти на одном и том же уровне.

Следует отметить, что понятия “количественная” и “техническая” спелости имеют сходство. Та и другая характеризуют возраст дерева или насаждения, в котором средний прирост оказывается максимальным.

Разница между ними в том, что количественная спелость определяется по общему, валовому, приросту всей стволовой древесины, а техническая — по выходу соответствующего сортимента (пиловочника, балансов и т. д.).

Для заготовки пиловочника обычно используют более крупную древесину, получаемую из комлевых и срединных частей стволов. В связи с этим возраст технической спелости пиловочной древесины оказывается более высоким, чем возраст количественной спелости. Из последующего изложения будет видно, но в хвойных насаждениях техническая спелость для пиловочной древесины чаще всего наступает в 90—100 лет, а количественная спелость — в 60—70 лет.

Допустим, что нам нужно определить техническую спелость сосновых насаждений II класса бонитета при использовании их на пиловочник. Из всеобщих таблиц хода роста нормальных сосновых насаждений, составленных проф. А. В. Тюриным, выпишем для отдельных возрастов насаждений их средние диаметр и запасы (табл. 9, графы 1, 2 и 3).

Округлив средние диаметры до ближайших четных размеров, находим по товарным таблицам выход пиловочника в процентах для сосновых насаждений II класса бонитета (графы 4 и 5).

Далее определяем выход пиловочника в абсолютных величинах для каждого возраста (графа 6) и, разделив их на соответствующие возрасты насаждений, получаем средний годичный прирост пиловочной древесины (графа 7).

Рис. 1. Определение возраста технической спелости леса

Рис. 2. Схема разделки ствола на сортименты

Наибольший средний годичный прирост оказался в возрасте 90 лет (3,56 м3) и близкий к нему в возрасте 100 лет (3,55 м3). Проделанные расчеты позволяют заключить, что возраст технической спелости сосновых насаждений II класса бонитета при ведении хозяйства на пиловочник близок к 90—100 годам.

Аналогичным путем может быть найден возраст технической спелости для сосны остальных классов бонитета, а также для всех прочих древесных пород.

Рассматриваемый метод определения возраста технической спелости леса оправдывает себя применительно к так называемым целевым хозяйствам, каждое из которых направлено на получение максимального выхода одного из сортиментов, например одного пиловочника в сырьевых базах, закрепленных за лесопильным заводом. В березовых древостоях, тяготеющих по транспортным условиям к фанерным заводам, ведущим сортиментом, по которому определяют техническую спелость леса, могут быть фанерные кряжи. В сырьевых базах целлюлозно-бумажных комбинатов техническая спелость рассчитывается по выходу балансов, которые следует рассматривать как ведущий сортимент.

Несмотря на четкость расчетов и кажущуюся на первый взгляд увязку интересов потребления древесины с лесохозяйст-венным проектированием, метод установления возраста технической спелости по максимальному (среднему) приросту и выходу ведущего сортимента имеет недостатки.

Прежде всего из древесины любой породы чаще заготовляют не один ведущий сортимент, а несколько. Например, древесину хвойных пород разделывают на пиловочник, строительные бревна, шпалы, балансы, рудстойку и ряд других сортиментов. Поэтому расчет технической спелости, основывающийся на выходе одного ведущего сортимента, является односторонним. Он не полностью отражает действительные потребности народного хозяйства в отдельных видах лесной продукции.

Выход ведущего сортимента, выраженный в процентах по отношению к общему запасу, в древостоях разного возраста получается неодинаковым. Если ведущий сортимент имеет крупные размеры, его выход в процентах возрастает с увеличением возраста древостоев. В молодых древостоях с малым средним диаметром при рациональной разделке древесины процент выхода мелких сортиментов (балансов, рудстойки и др.) оказывается более высоким, чем в старых древостоях. При оценке древостоев разных возрастов по выходу одного сортимента не учитывается, что часть древесного запаса, непригодная на заданный ведущий сортимент, используется на выработку другого сортимента, применяющегося в народном хозяйстве.

Так, например, при расчете возраста технической спелости по выходу пиловочника в молодых древостоях с небольшим средним диаметром выход пиловочных бревен окажется небольшим, а выход балансов и рудстойки, широко применяемых в народном хозяйстве, будет значительным. В более старых древостоях с высоким средним диаметром выход пиловочника будет максимальным, а балансов и рудстойки — весьма незначительным.

При расчете возраста технической спелости по одному ведущему сортименту выход сопутствующих сортиментов, имеющих высокую хозяйственную ценность, игнорируется и таким образом оценивается не вся лесопродукция, получаемая из древостоя, а лишь часть ее. В связи с этим оценочные показатели, определяемые при установлении возраста технической спелости, у древостоев разных возрастов получаются несравнимыми. Этот недостаток метода определения возраста технической спелости для целевых хозяйств, ориентированных на выращивание одного сортимента, имеет меньшее значение, чем для хозяйств, направленных на выращивание разных сортиментов. В последнем случае указанный недостаток данного метода становится существенным.

Несмотря на отмеченные недостатки, способ определения возраста технической спелости по ведущему сортименту в теории и практике лесного хозяйства получил широкое распространение. С этим обстоятельством нельзя не считаться, поэтому при установлении спелости леса должен быть использован метод определения технической спелости по ведущим сортиментам. При этом надо иметь в виду, что решение задачи разными способами при соответствующем анализе полученных данных ведет к нахождению более правильного решения.

Как известно, в основе советского социалистического хозяйства лежит закон планомерного (пропорционального) развития всех отраслей народного хозяйства. И лесное хозяйство, и лесная промышленность в своих расчетах не могут ориентироваться на получение одного вида лесной продукции. В их задачу входит получение всех сортиментов в пропорциях, предусмотренных народнохозяйственным планом.

Технически спелыми следует считать древостой такого возраста, в котором они дают максимальный средний годичный прирост, имеющий сортиментную структуру, предусмотренную народнохозяйственным планом.

Определение технической спелости леса по результатам его таксации. Решая вопрос о спелости леса, лесоустроители в прошлом отыскивали в натуре высокополнотные чистые древостой, а при отсутствии натурных данных использовали таблицы хода роста насаждений, отражающие динамику роста и развития нормальных (полных) насаждений. Однако недостаток расчетов спелости леса, основанных на данных нормальных насаждений, заключался в том, что фактически наблюдаемые полноты древостоев и их состав по породам расходились с данными таблиц хода роста насаждений. Например, в древостоях с преобладанием хвойных пород и увеличением возраста доля участия в составе лиственных пород постепенно уменьшается. Сами таблицы хода роста основаны на данных, относящихся к весьма редким и незначительным по площади участкам леса, в которых в разных возрастах сохранилась полнота, близкая к единице. Отыскать такие участки в лесу обычно весьма трудно, так как вместо нормальных насаждений чаще всего встречаются насаждения с меньшей полнотой.

При анализе таблиц классов возраста, бонитета, полнот и запасов, составляемых в результате лесоустройства, можно видеть, что полнота древостоев с увеличением возраста довольно часто падает.

Чтобы при определении спелости леса учесть отмеченные особенности хода роста насаждений, надо шире использовать производственные материалы, полученные в результате проведения лесоустройства.

При разработке методики определения спелости леса в качестве объектов исследования были взяты Межевский и Кологривский лесхозы Костромской области. Из данных лесоустройства в этих лесхозах были использованы результаты таксации леса, сведенные в таблицы классов возраста, бонитета, полнот и запасов.

Приведенные в таблице средние показатели полнот, основанные на результатах таксации 351838 га насаждений, имеют высокую точность. Они отражают динамику роста не отдельных, более совершенных сомкнутых насаждений, а являются средними показателями, наиболее типичными для подавляющего числа случаев. Полнота насаждений с возрастом изменяется. В I классе возраста, в период формирования насаждений, полнота меньше, чем во II классе. В сосновых насаждениях полнота достигает максимума во II классе возраста, а в еловых—во II, III и IV классах возраста. Березовые насаждения наибольшую полноту имеют во II и III классах возраста. Максимальная полнота осиновых насаждений наступает в III классе.

Рис. 3. Изменение с возрастом запаса, определенного по таблицам хода роста (пунктир) и по натурным данным (сплошная линия)

Так как в насаждениях всех пород полнота, достигнув максимума, в более высоких возрастах падает, кульминация общего прироста, а также отдельных сортиментов наступает несколько раньше, чем это предполагалось в прежних исследованиях при определении спелости леса, основанных на результатах анализа нормальных (полных) насаждений, имеющих во всех возрастах полноту, равную единице.

Из всего изложенного следует, что при решении проблемы установления возрастов спелости леса надо исходить из итогов массовой таксации леса, используя данные таблиц хода роста насаждений и результаты исследований на пробных площадях, заложенных в редко встречающихся нормальных насаждениях, лишь при повторных контрольных расчетах.

При рассмотрении графиков видно, что в более высоких возрастах фактическое увеличение запасов идет медленнее этого увеличения, рассчитанного по таблицам хода роста насаждений, а кульминация среднего годичного прироста крупных и средних по толщине сортиментов наступает несколько раньше, чем показывают расчеты по таблицам хода роста насаждений.

Общие запасы насаждений могут быть распределены с помощью товарных таблиц на отдельные сортименты. При решении этой задачи были использованы товарные таблицы, составленные автором учебника.

Средние диаметры насаждений, которые необходимы для применения товарных таблиц, были найдены на основе статистической обработки массового материала, содержащегося в таксационных описаниях, составленных для лесов названных двух лесхозов Костромской области.

Анализируя данные этой таблицы, можно сделать следующие выводы: в хвойных древостоях (сосны и ели) кульминация среднего годичного прироста деловой древесины наступает в IV классе возраста, следовательно, возраст древостоев, обеспечивающий наибольший средний годичный прирост деловой древесины, близок к 70 годам; в березовых древостоях максимум среднего годичного прироста деловой древесины наступает в VII классе возраста, т. е. в 65 лет; кульминация среднего годичного прироста деловой древесины в осиновых древостоях наступает в V классе возраста, точнее, в 45 лет.

Еловые древостой имеют средний диаметр 24 см в V классе возраста, т.е. в 90 лет. Следовательно, возраст спелости ели лесов Костромской области может быть установлен в 90 лет.

Березовые древостой достигают среднего диаметра, обеспечивающего выход сортиментов, требуемых народнохозяйственным планом, в возрасте, близком к 70 годам, а осиновые—в 60 лет. Эти возрасты и определяют спелость березы и осины.

Все приведенные расчеты сделаны применительно к среднему классу бонитета, установленному для крупнотоварного хозяйства.

В ряде случаев возникает вопрос о делении древостоев на два хозяйства:
а) хозяйство, объединяющее древостой высших классов бонитета;
б) хозяйство в низкобонитетных древостоях.

Возрасты спелости по хозяйствам следует дифференцировать с учетом распределения их по площади. При этой дифференциации образуемые хозяйства, взятые в целом, должны обеспечивать получение сортиментов в пропорции, принятой народнохозяйственным планом.

Приведенный анализ показывает, что возраст спелости леса во многом зависит от среднего диаметра древостоя. Устанавливая возрасты спелости леса, надо всесторонне изучить динамику роста средних диаметров с увеличением возраста древостоев. Об изменении средних диаметров древостоев часто судят по таблицам хода роста насаждений, которые отражают динамику роста нормальных, полных насаждений. Между тем в среднеполнотных, наиболее часто встречающихся древостоях средние диаметры могут не совпадать с табличными данными. Есть основание предполагать, что чаще всего они будут несколько выше табличных. В связи с этим может оказаться, что наиболее распространенные древостой достигают спелости раньше, чем показывают расчеты, основанные на изучении нормальных, полных насаждений.

Определив спелость леса двумя методами:
а) принятым в лесоустройстве методом расчета технической спелости леса,
б) методом, ориентированным на получение лесопродукции, удовлетворяющей требованиям народнохозяйственного плана. Приходим к выводу, что для решения поставленной задачи должны быть использованы оба этих метода. Совпадение или незначительные расхождения в результатах, полученных обоими методами, будут являться свидетельством правильности расчетов. Существенные различия в спелости леса, найденной двумя методами, обязывают проводить дополнительные, более глубокие исследования.

При установлении возраста спелости леса надо обращать внимание прежде всего на выход древесины по ее крупности. Техническую спелость следует рассчитывать по выходу не одного ведущего сортимента (допустим, пиловочника), а по сумме всех сортиментов пиловочника, шпальника, строительного леса и других сортиментов крупных и средних размеров. Надо установить возраст, в котором средний годичный прирост крупной и средней древесины получается максимальным, а также учесть в этом возрасте древостоев выход мелких сортиментов (рудстойки, балансов и др.).

Выход этих сортиментов не должен превышать выхода, предусмотренного структурой потребления древесины.

Таким образом, технически спелыми следует считать древостой, имеющие максимальный, годичный прирост крупной и средней древесины и выход мелких сортиментов в размере, не превышающем потребности народного хозяйства.

На выход сортиментов в древостоях разных возрастов решающее влияние оказывает средний диаметр древостоев. Его устанавливают двумя способами:
а) путем обработки таксационных описаний, содержащих массовые наблюдения в природе,
б) на основе таблиц хода роста насаждений.

Динамику изменений общих запасов древостоев М определяют также двумя способами:

а) по итогам таблиц классов возраста, бонитета, полнот и запасов, составляемых лесоустройством, б) по таблицам хода роста насаждений.

Выход и средний годичный прирост крупной и средней древесины определяем для насаждений разных возрастов. Максимум годичного прироста указывает возраст технической спелости леса.

Определение технической спелости по выходу конечной ле-сопродукции. При установлении возраста технической спелости леса по выходу ведущих сырьевых сортиментов (пиловочника, фанерных, спичечных кряжей и т. д.) следует иметь в виду, что производственная ценность сырья зависит от его крупности. Согласно действующему ГОСТу пиловочник можно заготовлять диаметром в верхнем отрезе, начиная от 13 см. Вместе с тем пиловочник может быть заготовлен диаметром и 30—40 см. Для лесопильной промышленности кубометр бревен диаметром 13 см не эквивалентен кубометру бревен, имеющих диаметр 30— 40 см.

Многолетняя практика показывает, что с увеличением толщины пиловочных бревен повышается процент выхода пиломатериалов, а стоимость распиловки уменьшается. При прочих равных условиях пиломатериалы, вырабатываемые из более толстых бревен, имеют более высокую сортность, так как у толстых бревен оказывается меньше сучков, являющихся основным сор-тообразующим пороком.

Фанерные и спичечные кряжи, так же как и пиловочные бревна, заготовляют разной толщины. При лущении кряжей разной толщины выход шпона получается разным. С увеличением диаметра кряжей процент выхода шпона увеличивается. Эту закономерность следует учитывать при установлении возрастов спелости в хозяйствах, направленных на выращивание фанерного и спичечного сырья.

При установлении этих коэффициентов выход пиломатериалов из бревен толщиной 16 см был приравнен к единице, а выходы из прочих размеров бревен выражены в долях единицы. Приведенные цифры показывают, что с увеличением диаметров бревен коэффициенты выхода пиломатериалов увеличиваются.

Все рассмотренные опытные материалы свидетельствуют о том, что лесопильная промышленность заинтересована в получении более толстого сырья, обеспечивающего повышенный выход пиломатериалов лучшего качества, а также способствующего повышению производительности лесопильных рам и снижению себестоимости лесопродукции.

Критика этих выводов в последнее время сводится к тому, что для современного строительства не требуется широких пиломатериалов. Для устройства полов, различного рода перегородок и т. п. в строительстве предпочитают узкие пиломатериалы, которые можно получить из тонких бревен.

Однако эти возражения, доказывающие возможность замены широких досок узкими, наших выводов не опровергают. Из толстых бревен, так же как и из тонких, путем брусовки, заменяющей распиловку вразвал, можно получить узкие пиломатериалы, тогда как выработка широких досок из тонких бревен невозможна. Следовательно, более толстые бревна по сравнению с тонкими являются универсальным сырьем, пригодным для разработки на разнообразную пилопродукцию. Выход всех видов пиломатериалов из толстых бревен получается более высокий, чем из тонких.

Рис. 4. Зависимость стоимости распиловки бревен от их толщины

Рис. 5. Зависимость коэффициента выхода пиломатериалов от толщины бревен

Выход фанеры (42,4% ) из чураков со средним диаметром 27 см приравняем к единице, в долях которой выразим выходы по другим ступеням толщины.

Из данных таблицы видно, что с увеличением толщины фанерного сырья выход фанеры увеличивается. Следовательно, для выработки фанеры наиболее выгодно толстое сырье. Однако выход фанеры увеличивается из чураков, имеющих диаметр до 44 см. Дальнейшее увеличение толщины сырья не повышает выход фанеры.

Таким образом, при установлении возрастов спелости леса нет необходимости стремиться к тому, чтобы березовые насаждения, поступающие в рубку, имели возраст, в котором получались бы в большом проценте кряжи толщиной 44 см и более.

Приведенные результаты лущения березовых чураков на шпон с установлением выхода конечного фабриката — фанеры— послужили основанием для определения спелости березовых насаждений.

На основании исследования выходов пиломатериалов из бревен разной толщины можно внести уточнения в метод определения технической спелости леса, базирующийся на учете среднего прироста пиловочной древесины в насаждениях разного возраста.

По этой формуле показатели Znд находим для насаждений разных возрастов, наивысший из которых определяет возраст технической спелости насаждений данной древесной породы.

В результате этих изменений формула примет следующий вид:

При наличии последней формулы, товарных таблиц и таблиц хода роста насаждений определение технической спелости не представляет сложной задачи. Сначала необходимо изготовить специальную форму для записи результатов расчетов. Наибольшая величина Zep, относящаяся к насаждениям одной древесной породы и одного класса бонитета, будет определять возраст технической спелости леса.

В связи с тем что в этих таблицах средние диаметры насаждений преувеличены, их наиболее вероятные значения взяты по нашим исследованиям.

При большом числе таблиц хода роста насаждений, составленных в разное время, разными авторами и по различной методике, конечные результаты расчетов получились близкими между собой.

Момент кульминации среднего годичного прироста бревен-ной древесины выражен нерезко. В насаждениях каждого класса бонитета наблюдается период продолжительностью 20—30 лет, когда средний годичный прирост по существу остается на одном уровне. Результаты вычисления показали в ряде случаев разницу в приросте на сотые доли кубометра, что находится за пределами точности вычислений. Это свидетельствует о надежности выполненных расчетов и возможности основывать на них устанавливаемые спелости леса.

Наличие у насаждений периода в 20—30 лет, когда величина прироста сохраняется на одном уровне, дает возможность варьировать без заметного ущерба для хозяйства. В малолесных районах возрасты рубки надо устанавливать по возрасту, соответствующему началу периода равного прироста в насаждении; в многолесных районах возраст рубки можно удлинить до конца этого периода.

Результаты вычислений технической спелости сосновых и еловых насаждений, основанные на использовании таблиц хода роста насаждений, составленных разными авторами, показывают наличие в древостоях всех классов бонитета периода, в котором средний годичный прирост бревенной древесины практически одинаков.

В большинстве случаев (при наличии некоторых расхождений) в одном классе бонитета возрасты спелости, вычисленные по разным таблицам роста насаждений, оказались одинаковыми.

На основе анализа обширных материалов и целого ряда вычислений автором учебника для двух главнейших древесных пород—сосны и ели — рекомендуются следующие возрасты технической спелости леса.

Приведенные в таблице возрасты технической спелости сосны и ели послужили основой для составления таблицы оптимальных оборотов рубки этих пород.

Установив возрасты технической спелости леса разными методами и использовав в расчетах различные таблицы хода роста насаждений, попытаемся проверить полученные результаты на более обширных производственных материалах.

Известный интерес представляют данные проф. В. Антанайтиса. При изучении хода роста наиболее распространенных (модальных) еловых насаждений В. Антанайтис обработал таксационные описания всех еловых насаждений Литовской ССР общей площадью 350 тыс. га. Он установил для еловых насаждений II и III классов бонитета средние диаметры и средние запасы на 1 га. Соответственно этим данным нами был найден (по рассмотренной выше методике) средний годичный прирост бревен-ной древесины, корректированный по выходу пиломатериалов Zep.

Из данных таблицы видно, что наиболее распространенные в Литовской ССР еловые насаждения II класса бонитета достигают максимального среднего годичного прироста бревенной древесины, корректированного на выход пиломатериалов, в 80— 90 лет, а в насаждениях III класса бонитета — в 100 лет. Следовательно, в эти годы и наступает техническая спелость этих насаждений. Это дополнительное исследование подтверждает правильность всех приведенных выше расчетов, показывающих, что техническая спелость еловых насаждений II класса бонитета наступает в 90 лет, III класса бонитета —в 100 лет.

Условия местопроизрастания и динамика роста леса по географическим зонам резко различны, что надо учитывать при установлении возрастов спелости леса.

Сосновые леса в Кокчетавской области произрастают на грубоскелетных, щебенистых почвах по вершинам сопок и холмов.

Таблицы хода роста, характеризующие эти леса, составлены для двух типов леса: сосняка мшисто-травяного III класса бонитета и сосняка мертвопокровного IV и V классов бонитета. При составлении таблиц хода роста был вычислен выход сортиментов.

Для определения возраста технической спелости сосновых лесов Северного Казахстана из названной работы для соответствующих бонитетов и возрастов заимствованы средние диаметры, запасы насаждений и проценты выхода бревенной древесины. Опираясь на эти данные, применительно к нашей методике были найдены средние годичные приросты бревенной древесины, корректированные по выходу пиломатериалов.

Данные табл. 22 показывают, что в сосновых насаждениях III класса бонитета средний годичный прирост бревенной древесины, корректированный на выход пиломатериалов, максимальной величины достигает в 100 лет, IV класса бонитета — в 110 лет и V класса бонитета —в 130 лет. В указанных возрастах эти насаждения следует считать технически спелыми.

При определении возраста технической спелости леса для таежной зоны и зоны смешанных лесов нами были использованы, как отмечалось выше, таблицы хода роста насаждений, составленные для лесов разных географических районов. Тем не менее результаты расчетов показали, что в насаждениях одного класса бонитета возрасты технической спелости близки между собой. Следовательно, различия в условиях местопроизрастания лесов разных географических районов находят полное отражение в классе бонитета. Поэтому при решении проблемы возрастов рубки леса первостепенное значение надо придавать учету класса бонитета. Устанавливаемые возрасты технической спелости и возрасты рубки леса в пределах отдельных древесных пород должны быть дифференцированы по классам бонитета.

Совпадение возрастов технической спелости, исчисленных по производственным материалам и на основе таблиц хода роста насаждений, составленных для лесов разными методами и разными авторами, служит неопровержимым доказательством правильности проделанных расчетов и дает право конечные итоги вычислений принять за основу при установлении возрастов рубки леса.

Приведенные выше расчеты, опирающиеся на обширные опытные и производственные материалы, относящиеся к лесам разных районов страны, позволяют заключить, что техническая спелость леса зависит от класса бонитета. У хвойных пород повышение бонитета на один класс сопровождается снижением возраста технической спелости на 10 лет, а у березы — на 5 лет.

В качестве такого класса примем II класс бонитета.

Все приведенные выше расчеты показывают, что у сосновых и лиственных древостоев II класса бонитета возраст технической спелости наступает в 100 лет, у еловых и пихтовых древостоев —в 90 и у березы—в 65 лет. Соответственно этим средним показателям возрасты технической спелости (лет), дифференцированные по классам бонитета и вычисленные по приведенным формулам, для древостоев названных древесных пород будут следующими:

Эти возрасты технической спелости леса для главнейших древесных пород должны служить нормативными данными при установлении возрастов, или оборотов рубки, о которых речь будет идти в следующей главе учебника.

Исходным ориентиром при установлении возрастов технической спелости остальных древесных пород послужили спелости, установленные для сосны, ели и березы. Для большинства древесных пород в настоящее время имеются таблицы хода роста насаждений, характеризующие динамику изменений с возрастом их средних диаметров и запасов.

Общие запасы насаждений, получаемые в соответствующих возрастах (взяты из таблиц хода роста), дифференцировали на отдельные сортименты применительно к показателям, составленным нами для основных древесных пород на обширном производственном материале товарных таблиц.

Соответственно средним диаметрам насаждений, указанным в таблицах хода роста, из товарных таблиц выписывали выход отдельных сортиментов в процентах. По этим процентам выхода от общих запасов находили выходы отдельных сортиментов в кубометрах, показатели которых делили на возрасты насаждений и получали средний прирост того или иного сортимента. Максимальный годичный прирост основных сортиментов и определял возраст технической спелости насаждений данной древесной породы.

Спелость леса, вычисленная по наибольшему приросту пиловочной древесины, корректированному на количественный и качественный выход пиломатериалов, может быть названа хозяйственной спелостью. Они определяются оптимальным соотношением количественного и качественного выхода пиломатериалов. Хозяйственная спелость имеет преимущества над технической спелостью, решающей вопрос односторонне. В современных условиях при определении эффективности работы отдельных отраслей народного хозяйства, как правило, уже не ограничиваются учетом только валового выхода и валовой стоимости производимых товаров. Наряду с выполнением плана по валовому выходу продукции предъявляются требования к выполнению плана по качественным показателям, по номенклатуре предусмотренных планом изделий и т.д. Спелость леса также надо определять не только по валовому приросту, но и с учетом ассортимента и качества выращиваемой древесины.

Состав насаждений с возрастом изменяется, что необходимо учитывать при установлении возраста спелости отдельных древесных пород. Ниже приведены результаты расчета возраста технической спелости березовых насаждений с учетом изменения их состава с возрастом.

Основным березовым сортиментом являются фанерные кряжи. Поэтому при определении технической спелости березовых насаждений мы будем основываться на выходах и средних приростах фанерной древесины. Для фанерного сырья были установлены выходы фанеры (в процентах) из кряжей разной толщины. Согласно этим данным общие выходы фанерной древесины из кряжей, получаемых в насаждениях разных возрастов, неодинаковы.

Следует отметить, что наибольший выход фанерных кряжей минимальной толщины еще не означает наибольшей эффективности данного насаждения, так как из таких кряжей получаются пониженные выходы фанеры. Наиболее правильно устанавливать техническую спелость березовых насаждений по наибольшему приросту не сырья, а конечного фабриката, в данном случае — фанеры.

Нами сначала были установлены в насаждениях разных классов возраста выходы фанерной древесины. Затем из кряжей разной толщины найдены выходы фанеры в процентах. На основании этих данных для нормальных насаждений разных классов бонитета и возраста вычислены выходы фанеры в кубометрах, которые приведены в табл. 23. В этой таблице, кроме того, указаны средние годичные приросты фанерной древесины.

Как видно из таблицы, выход фанеры в чистых насаждениях увеличивается до 100 лет. В древостоях 1а класса бонитета значительный прирост наблюдается до 70 лет, I—III классов бонитета — до 80—90 лет.

Кульминация среднего прироста фанерной древесины в насаждениях 1а и I классов бонитета наступает в 70 лет, II класса бонитета — 90 лет, а в насаждениях III класса бонитета средний прирост растет вплоть до 100 лет. Наивысшая кульминация среднего прироста наблюдается в насаждениях 1а класса бонитета. Наибольший прирост в этом бонитете превышает приросты в смежных возрастах на 5—10% , тогда как в остальных бонитетах это превышение составляет 1—3% .

Из изложенного следует, что техническая спелость в насаждениях 1а класса бонитета должна быть принята в 70 лет, I— 70—80, II—80—90 и III класса бонитета — 90—100 лет.

При лесоустройстве березовые насаждения высших классов бонитета обычно объединяют в одно хозяйство. В тех случаях, когда в этом хозяйстве преобладают насаждения первых двух классов бонитета, техническая спелость может быть принята в 70 лет. Хотя, по нашим расчетам, в березовых насаждениях II и III классов бонитета техническая спелость и определилась в 80—90 лет, держать их на корню до этого возраста нет необходимости, так как более целесообразно в этой категории насаждений недостачу в фанерном сырье пополнить мелкими сортиментами. Поэтому насаждения II и III классов бонитета в этом хозяйстве следует пускать в рубку вместе с насаждениями высших бонитетов.

Изложенные расчеты определяют техническую спелость чистых нормальных березовых насаждений. Как известно, береза чаще всего произрастает в смешанных насаждениях, состав которых в разном возрасте не остается постоянным. Поэтому необходимо выяснить, можно ли техническую спелость, вычисленную для чистых нормальных березовых насаждений, принять и для смешанных березово-еловых насаждений.

С увеличением возраста доля участия березы в составе смешанного березово-елового насаждения постепенно уменьшается, и в конечном итоге насаждения с преобладанием березы сменяются елью.

На основе проведенного нами изучения хода смены березы елью в составе березово-еловых насаждений, а также данных проф. А. И. Тарашкевича для насаждений высших классов бонитета мы получили следующий средний ряд изменяющегося с возрастом состава березово-еловых насаждений.

Применительно к указанной доле участия березы в составе смешанных насаждений и общим запасам древесины, предусмотренным таблицами хода роста березовых насаждений, с помощью товарных таблиц были найдены выходы деловой древесины по классам сортиментов.

Наибольший средний годичный прирост в насаждениях 1а и I классов бонитета наступает в 50 лет, во II — в 60—70 лет и в III классе бонитета —в 80 лет. В смешанных насаждениях кульминация средних приростов выражена более резко, чем в чистых.

При сопоставлении средних приростов фанерной древесины в чистых и смешанных насаждениях можно видеть, что в смешанных насаждениях техническая спелость сильно снижается. В наших лесах береза чаще всего произрастает в смешанных насаждениях, поэтому при установлении возраста технической спелости нужно базироваться на данных, относящихся к смешанным насаждениям.

Рассмотрение способов определения технической спелости леса позволяет заключить, что при этом всестороннему учету подлежит целый ряд факторов, характеризующих рост леса и последующее использование древесины.

Ценность древесного сырья, идущего на выработку разных видов лесной продукции, оказывается неодинаковой. В связи с этим при определении спелости леса необходимо учитывать разницу в выходе конечной продукции, получаемой из сырья разных размеров и качества.

Определение технической спелости разновозрастного леса. Рассмотренные выше методы определяют спелость леса при снлошнолесосечной форме хозяйства, когда отдельные древостой одновозрастны. Более сложная задача — установление спелости выборочного разновозрастного леса.

Расчеты осложняются тем, что соотношение между возрастными поколениями, являющимися компонентами сложных разновозрастных древостоев, изменчиво и мало изучено.

Вместе с тем надо иметь в виду, что кульминация прироста в разновозрастном древостое может наступить в то или иное время у деревьев, образующих одновозрастное поколение. В связи с этим определение возраста, в котором прирост оказался бы наивысшим во всем разновозрастном древостое, взятом в целом, лишено практического смысла. Поэтому в разновозрастных древостоях необходимо проследить динамику роста отдельных возрастных поколений.

В этом случае отдельное поколение деревьев рассматриваем как древостой, обособленный от остальных генераций леса. Соответственно динамике роста деревьев отдельного поколения должны быть найдены возрасты, в которых прирост древесины, пригодной для заготовки определенных сортиментов, оказывается наивысшим.

Эту сложную задачу можно решить, разделив множество разновозрастных древостоев на отдельные поколения и составив для них таблицы хода роста, опираясь на массовый материал, подчиняющийся закону больших чисел. Следовательно, поставленная проблема по изучению хода роста разновозрастных древостоев должна решаться статистически.

Массовым материалом, позволяющим обрабатывать его методами вариационной статистики, является таксационное описание выборочного леса, подразделяющее разновозрастные древостой на отдельные возрастные поколения.

При составлении таблицы классов возраста древесный запас данного участка необходимо распределить между тремя классами. Запас первого поколения деревьев —1200 м3 должен быть отнесен к XII классу возраста, запас деревьев второго поколения в количестве 2160 м3 фиксируется в показателях VIII класса возраста и запас в количестве 600 м3 третьего поколения деревьев относится к III классу возраста.

На основании такого деления составляют таблицу классов возраста, куда вписывают покрытые лесом площади таксационных участков. При этом одну и ту же площадь таксационного участка заносят во столько столбцов таблицы, сколько в таксационном участке выделено возрастных поколений.

В нашем примере древостой занимает 12 га и состоит из трех поколений деревьев, относящихся к III, VIII и XII классам возраста. Площадь данного таксационного участка, равную 12 га, записываем в таблицу три раза: в III, VIII и XII классы возраста.

Суммируем в таблице площади, занесенные в столбцы, характеризующие отдельные классы возраста, находим для всего хозяйства площади, на которых произрастают части древо-стоев, относящихся к отдельным возрастным поколениям. Общий итог этих площадей в два-три раза превышает общую площадь всего хозяйства. Это происходит потому, что на одной и той же площади произрастают древостой, состоящие из нескольких возрастных поколений деревьев. В связи с этим одна и та же площадь оказывается отнесенной к разным классам возраста.

Итоги, характеризующие распределение по возрасту древесных запасов, делим на площади, на которых произрастают совокупности деревьев разных возрастных поколений. В результате получаем ряд чисел, определяющих запасы на 1 га деревьев, образующих одно возрастное поколение.

Эти числа характеризуют ход роста по запасу одного поколения деревьев. Следует иметь в виду, что на этой же площади произрастают деревья, относящиеся и к другим возрастным поколениям. Таксацию леса в натуре и последующую обработку полученных материалов производим таким образом, чтобы деревья, принадлежащие к одному поколению, отделить от прочих категорий деревьев.

В таблицу заносят площади участков, на которых обнаружен подрост, относящийся к I классу возраста, и характеристику его густоты (густой, средний и редкий). Поколения деревьев, начиная со II класса возраста и выше, фиксируют по площади и запасу. Кроме того, для каждого поколения указывают средний диаметр деревьев. Этот показатель необходим для това-ризации древесных запасов.

После того как по соответствующим классам возраста будут разнесены площади и запасы всех возрастных поколений, выделенных при инвентаризации леса во всех таксационных участках (выделах), подводят итоги этого распределения. Следует иметь в виду, что запасы и площади выборочного леса группируют по классам возраста с учетом классов бонитета. Для каждого класса бонитета подводятся отдельные итоги.

Начиная со II класса возраста и для всех последующих классов находят сумму площадей (EF„) и общий запас древесины (I!М„) данного класса возраста.

Разделив общий запас на общую площадь, определяют средний запас на 1 га одного поколения деревьев, относящегося к соответствующему классу возраста.

Опираясь на полученные данные, строят графики. По оси абсцисс откладывают возрасты, а по оси ординат — средние запасы и приросты. ПЬстроенные таким путем графики позволяют найти выравненные запасы и приросты по десятилетиям.

На графике, характеризующем динамику прироста, наибольшая ордината определяет возраст количественной спелости отдельного поколения выборочного леса.

Достоверность средних величин по отдельным классам возраста неодинакова, так как эти средние будут выведены на основании разного числа наблюдений. Построение графиков устраняет этот недостаток. Кроме того, графики облегчают нахождение ошибок, возникающих в процессе построения таблиц хода роста древостоев.

Анализ итогов распределения по классам возраста площадей и запасов отдельных поколений выборочного леса позволяет заключить, что на их основе представляется возможным составить таблицы хода роста отдельных возрастных поколений древостоев. Эти таблицы, отражающие динамику роста отдельных слагаемых выборочного леса, с одной стороны, и товарные таблицы, указывающие выходы сортиментов в зависимости от средних диаметров древостоев,— с другой, позволяют найти общий выход сортиментов из всех древостоев, образующих отдельное поколение соответствующего класса возраста.

Таблицы хода роста, составленные на основе массовой таксации, охватывающей все древостой выборочного леса, имеют ряд достоинств. Каждый показатель этих таблиц является средней величиной, выведенной на основании целого ряда наблюдений в натуре и вычисленной с определенной точностью. Ряд чисел, послуживших основанием для вывода средних, характеризует изменчивость изучаемого признака. На основании этих чисел можно найти стандартное отклонение, коэффициенты вариации и другие статистические показатели.

Выходы сортиментов, установленные для отдельных классов возраста, оцениваем по действующим лесным таксам или прейскурантам. Полученные при этом итоговые оценки делим на возрасты древостоев. Максимальное число в ряду величин, найденных в результате деления, указывает на возраст хозяйственной спелости леса.

Установление возрастов спелости леса в выборочном лесу затрудняется тем, что объектом хозяйства являются разновозрастные древостой, состоящие из деревьев, большинство которых еще не достигло возраста спелости. Следовательно, характерной особенностью выборочного леса является то, что древостой, взятый в целом, никогда не достигнет возраста спелости. В выборочном лесу может быть лишь часть спелых деревьев, а остальные деревья относятся к приспевающему, средневозрастному лесу и молодняку, подлежащим оставлению на корню.

Оригинальность рассматриваемого метода определения спелости леса заключается в том, что на классы возраста делятся запасы и площади не древостоев, взятых в целом, а отдельных возрастных поколений, являющихся компонентами этих древостоев.

Соотношение между возрастными поколениями в выборочном лесу может быть весьма изменчивым. В связи с этим рекомендуется статистический подход, позволяющий выявить средние соотношения между возрастными поколениями.

Такое решение задачи, основанное на законе больших чисел, позволяет выявить ход роста отдельных поколений леса и в этом ходе роста найти кульминационные точки, определяющие техническую и хозяйственную спелости леса.

Техническая спелость леса будет близка к хозяйственной спелости в тех случаях, когда мы ее ориентируем на выращивание не только крупной, но и средней деловой древесины.


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум