ТЕМА 13. ТАКСАЦІЯ ПРИРОСТУ ОКРЕМОГО ДЕРЕВА
ТЕМА 13. ТАКСАЦІЯ ПРИРОСТУ ОКРЕМОГО ДЕРЕВА
1.Поняття і класифікація приросту.
2.Співвідношення між поточним і середнім приростами.
3.Визначення поточного приросту зрубаного дерева.
4.Визначення відсотка поточного приросту.
5.Наближені методи визначення поточного об’ємного приросту дерева, що росте.
1. Поняття і класифікація приросту. Вивчення закономірностей дерев-
ного приросту сприяє вирішенню багатьох наукових і практичних задач, пов’язаних із підвищенням продуктивності лісових насаджень. Найбільша увага в лісовій таксації приділяється вивченню приросту стовбурової деревини. Об’єм дерева збільшується внаслідок різних фізіологічних процесів: фотосинтезу, дихання, водообміну, обміну поживних речовин тощо. Їхній вплив зумовлює ріст дерева у висоту (із точки росту, яка знаходиться у верхівковій бруньці останнього річного пагона) і товщину (у результаті діяльності камбію, відкладається річне кільце деревини по всій довжині стовбура). Товщина річних кілець і приріст у висоту – це кількісні показники, що дозволяють врахувати вплив усього комплексу біологічних факторів на величину приросту. У зв’язку з цим, методи визначення приросту базуються переважно на оцінці зазначених
показників.
Річний приріст дерев утворюється протягом вегетаційного періоду. Початок і тривалість останнього залежить переважно від кліматичних факторів. У тропічних лісах приріст спостерігається протягом усього року. В помірних широтах протягом вегетаційного періоду відкладається одне річне кільце. Із просуванням до полюсів і зменшенням вологості клімату вегетаційний період скорочується і приріст починає пульсувати. Період річного росту специфічний для різних деревних порід. Ріст листяних порід починається і закінчується, як правило, раніше, ніж хвойних. Для умов України основна частина деревного приросту (80–90 %) утворюється за період із травня до серпня.
Циклічне коливання поточного приросту деревних порід – одна з найцікавіших його особливостей. Воно настільки закономірне, що на його основі можна встановити, в якому календарному році утворилося річне кільце. Ця особливість деревного приросту використовується не тільки в лісовій таксації, а й в інших галузях науки, зокрема, археології, кліматології, дендрохронолігії тощо.
75
ЛІСОВА ТАКСАЦІЯ: КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ
При переході від окремого дерева до насадження задача визначення приросту ускладнюється, оскільки біологічні процеси, що відбуваються в наса-
дженні, складніші. Якщо в окремого дерева приріст триває безперервно до його загибелі, то в насадженні одночасно відбувається два складні процеси – приріст та відпад дерев. Точна величина відпаду може бути встановлена лише на основі спостережень на постійних пробних площах.
Отже, в лісовій таксації під поняттям приросту треба розуміти величину, на яку змінюється значення таксаційного показника (t) з часом (a). Слід розрізняти середній, періодичний і поточний прирости.
Середній приріст – це зміна таксаційного показника в середньому за один рік протягом усього віку дерева:
ср |
. |
(13.1) |
Під час розрахунку величини середнього приросту для таких показників як діаметр та площа перерізу дерева на висоті грудей знаменник формули (13.1) треба зменшувати на вік дерева ( ), у якому стовбур досягає висоти 1,3 м. При цьому слід також пам’ятати, що в таксації деревного приросту всі показники визначаються без кори.
Періодичний приріст характеризує зміну таксаційного показника за певний період (n) часу (наприклад, за 5 або 10 років). Поточний приріст – це зміна таксаційного показника дерева протягом останнього року. Проте, в практичній таксації цей показник визначається як середній річний за останній період:
пт . (13.2)
2. Співвідношення між поточним і середнім приростами. У дерев в пе-
рші роки життя поточний приріст зазвичай більше середнього, в 50–60-річному
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
віці для більшості деревних порід України оби- |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
два види приросту однакові, а потім вони змен- |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
шуються, причому швидше знижується величи- |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
на поточного приросту. Таке співвідношення |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
між приростами підтверджується не лише дос- |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
лідними даними, а й має відповідне теоретичне |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
обґрунтування. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Візьмемо в житті дерева два моменти, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
відділених один від одного тривалістю 1 рік – a |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
та a+1 (рис. 13.2). На основі формули (13.1), |
||
|
|
|
Рис. 13.2. Динаміка |
виходячи із величини середнього приросту, мо- |
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
росту дерева |
жна встановити значення таксаційних показни- |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ср · |
ків у відповідному віці: |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
ср · |
1 . |
||
Тепер на основі одержаних співвідношень розрахуємо величину поточно-
го приросту у віці а+1 років:
76
ТЕМА 13. ТАКСАЦІЯ ПРИРОСТУ ОКРЕМОГО ДЕРЕВА
|
|
пт |
|
|
|
ср |
· ср |
1 |
|
ср |
· |
|
|
|
|
|
ср · |
ср · |
|
(13.3) |
|||||||
|
|
1 |
|
. |
ср : |
|
|||||||
Віднімемо від обох частин рівняння (13.3) величину |
|
||||||||||||
пт |
ср |
ср · |
ср |
ср · |
|
ср |
|
|
ср |
ср · . |
(13.4) |
||
Аналізуючи отримане рівняння, приходимо до висновку, що може скластися три ситуації (рис. 13.3).
1. Середній приріст зростає
ср |
ср, тоді пт |
ср. |
2. Середній приріст не змінюється
ср |
ср, тоді пт |
ср. |
3. Середній приріст спадає
ср |
ср, тоді пт |
ср. |
Звідси можна зробити висновок, що в динаміці приростів спостерігається три періоди. В перший період середній приріст хоча й збільшується, поточний буде його переважати; в момент рівності приростів поточний приріст, досягнувши максимуму спадає; в третій період обидва прирости зменшуються, причому поточний
більш інтенсивно. За абсолютною величиною максимум поточного приросту більший від середнього і настає раніше.
Така закономірність має важливе практичне значення для обґрунтування віків стиглості деревостанів та обсягів лісокористування.
3. Визначення поточного приросту зрубаного дерева. Розрізняють по-
точний приріст стовбура за висотою, діаметром, площею поперечного перерізу, видовим числом і об’ємом. Для визначення абсолютного значення приросту за висотою ( пт) рекомендується такий спосіб. У зрубаного дерева відрізають верхівку і на торці підраховують кількість річних кілець n. Так одержують приріст у висоту за n років ( h), який необхідно розділити на величину відповідного періоду:
пт |
∆ |
. |
(13.5) |
Поточний приріст за діаметром може визначатися після розпилювання деревного стовбура на висоті 1,3 м або з використанням спеціальних приладів – прирісних (вікових) свердликів. У першому випадку робочою є формула (13.2), а діаметр без кори тепер і n років тому визначаються за допомогою лінійки.
77
ЛІСОВА ТАКСАЦІЯ: КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ
Техніка використання прирісного свердлика наступна. Спочатку з його допомогою отримують керн, який дозволяє визначити величину періодичного радіального приросту деревного стовбура за n років на висоті 1,3 м. Отримане значення необхідно подвоїти та розділити на величину періоду. Це усереднене значення ширини річного кільця є поточним приростом деревного стовбура за діаметром. Спростити підрахунок річних кілець і вимірювання радіального приросту може сучасне лісотаксаційне обладнання (див. рис. 5.9).
Розрахунок поточного приросту деревного стовбура за площею поперечного перерізу базується на результатах вимірювання відповідних діаметрів дерева на висоті 1,3 м.
Найбільше практичне значення має поточний об’ємний приріст. Існують різні підходи щодо визначення цього показника. Базовою при цьому є формула:
|
пт |
|
|
(13.6) |
|
|
|||
Значення і |
обчислюються за складною. |
формулою серединних пе- |
||
рерізів або іншим точним способом.
Наближене значення поточного об’ємного приросту зрубаного дерева можна визначити на основі простої формули серединного перерізу (13.7) відпо-
відно до рис. 13.4: |
· |
|
|
1⁄3 · |
ов · в |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
пт |
|
|
|
|
(13.7) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
де |
– площа. |
поперечного пере- |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
різу стовбура без кори на ½ |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
у віці а років, м2; |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
– площа поперечного пере- |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
різу стовбура без кори на ½ |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п років тому, м2; |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
– довжина стовбура п років |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тому, м; |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
– приріст стовбура у висоту за |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
останнів |
п років, м; |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
13.4. Схема обміру стовбура |
|
– площа поперечного перері- |
|||||||||||
Рис. |
|
зрубаного дерева |
|
|
|
зуовстовбура без кори на |
, м2. |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Поточний об’ємний |
при- |
|||
ріст можна також визначити за методом професора О.В. Тюріна, попередньо визначивши бічну поверхню деревного стовбура без кори (Sб) і вимірявши товщину річного кільця (і) в різних частинах стовбура. Річний об’ємний приріст можна визначити за формулою:
пт б · . (13.8)
78
ТЕМА 13. ТАКСАЦІЯ ПРИРОСТУ ОКРЕМОГО ДЕРЕВА
Рис. 13.5. Визначення поточного об’ємного приросту за площею бічної поверхні стовбура
Пояснимо цей метод на основі рис. 13.5. На коротких відрізках стовбура (l), які можна прирівняти до циліндра, бічна поверхня розраховується як добуток трьох величин – π·δ·l. Бічну поверхню верхівки ( бв), яка розглядається як конус, можна розрахувати за формулою – π·rосн·l. Загалом, площа бічної поверхні стовбура обчислюється за наступним співвідношенням:
б |
· |
бв. |
(13.9) |
У формулі (13.8) ширину річного кільця і визначають за результатами кількох вимірів на різних ділянках стовбура.
4. Визначення відсотка поточного приросту. Під час аналізу величини поточного приросту різних за розмірами дерев у лісовій таксації використовується відносний показник, виражений у відсотках ( пт – відсоток поточного приросту):
пт |
пт |
·100% |
|
· |
100 |
. |
(13.10) |
|
|
Для прикладу розглянемо задачу.
Два дерева мають об’єми 0,360 м3 і 0,690 м3. Поточний об’ємний приріст цих дерев відповідно становить 0,0106 і 0,0180 м3. У якого з цих дерев ріст більш інтенсивний?
На перший погляд відповідь очевидна – у другого, оскільки поточний приріст цього дерева за об’ємом більший. Проте, якщо розрахувати відсоток поточного об’ємного приросту (PV), маємо дещо іншу ситуацію:
для першого дерева
пт |
пт |
|
0,0106 |
|
|
(13.11) |
|
·100% |
·100 |
2,9%, |
|||||
|
0,360 |
|
|||||
для другого дерева
пт |
пт |
|
0,0180 |
|
|
(13.12) |
|
·100% |
·100 |
2,6%. |
|||||
|
0,690 |
|
|||||
Окрім порівняння, використання відносних значень поточного приросту покладено в основу визначення поточного об’ємного приросту дерев, що ростуть. Цікаві закономірності простежуються під час зіставлення відсотка приросту деревного стовбура за основними таксаційними показниками (табл. 13.1).
79