Л ЕСНАЯ ТАКСАЦИЯ Часть 1. Таксация древесного ствола и лесной продукции Учебное пособие Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова» Высшая школа естественных наук и технологий ЛЕСНАЯ ТАКСАЦИЯ Часть 1. Таксация древесного ствола и лесной продукции Учебное пособие Архангельск САФУ 2019 1 УДК 630*6 ББК 43.6 Л50 Рекомендовано к изданию методической комиссией Высшей школы естественных наук и технологий Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова Авторы: С.В. Третьяков, доктор с.-х. наук, профессор; С.В. Коптев, доктор с.-х. наук, заведующий кафедрой лесоводства и лесоустройства; А.А. Бахтин, канд. с.-х. наук, доцент; А.С. Ильинцев, канд. с.-х. наук, доцент, научный сотрудник ФБУ «СевНИИЛХ» Рецензенты: П.А. Феклистов, профессор кафедры биологии, экологии и биотехнологии Высшей школы естественных наук и технологий САФУ им. М.В. Ломоносова, доктор с.-х. наук, профессор; С.В. Торхов, заместитель директора Архангельского филиала ФГУП «Рослесинфорг» Л50 Лесная таксация. Часть 1. Таксация древесного ствола и лесной продукции: учебное пособие / С.В. Третьяков, С.В. Коптев, А.А. Бахтин, А.С. Ильинцев; Сев. (Арктич.) федер. ун-т им. М.В. Ломоносова. – Архангельск: САФУ, 2019. – 149 с. ISBN 978-5-261-01435-5 В пособии приведена характеристика лесов Архангельской области, информация по таксации древесного ствола срубленного и растущего дерева и его частей, таксации лесной продукции, по способам определения абсолютного и относительного прироста древесного ствола. Даны характеристики закономерностей определения таксационных показателей древесного ствола. В лабораторном практикуме пособия представлены рекомендации и разъяснения к выполнению лабораторных работ по таксации древесного ствола, его частей и определения таксационных показателей. В приложении приведены нормативы, необходимые для выполнения расчетно-графических работ и иллюстрации лекционного материала. Предназначено для студентов высших учебных заведений направления подготовки 35.03.01 «Лесное дело», 35.03.02 «Технология лесозаготовительных и деревообрабатывающих производств» дневной, очно-заочной и заочной форм обучения. УДК 630*6 ББК 43.6 ISBN 978-5-261-01435-5 © Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова, 2019 2 Оглавление Введение......................................................................................................... 4 Определение предмета лесная таксация ..................................................... 6 Краткая характеристика лесов и лесопользования в Архангельской области............................................................................................................... 13 Физические и стереометрические способы таксации древесины в Российской Федерации ................................................................................. 25 Определение объема ствола срубленного дерева ......................................... 33 Таксация растущих (стоящих) деревьев ........................................................ 35 Прирост древесного ствола ............................................................................. 45 Таксация лесной продукции ............................................................................ 49 Лабораторный практикум ................................................................................ 70 Список литературы ........................................................................................ 129 Приложения .................................................................................................... 132 3 Введение Лес рассматривается, с одной стороны, как живая экологическая система, а с другой – как источник получения многообразных ресурсов. Для оценки такого сложного и многостороннего объекта применяется специальная наука – лесная таксация. Лесная таксация как наука направлена на изучение закономерностей роста и развития лесных экосистем, на их описание и характеристику и в тоже время приведение в известность всего многообразия лесных ресурсов. Помимо лесной таксации в практике ведения лесного хозяйства применяют ландшафтную таксацию, которая дополняет лесную таксацию определенными показателями, оценивающими рекреационную привлекательность территории, степень воздействия деятельности людей на среду и санитарно-гигиенические качества насаждений и нелесных участков. Выделяют, как отдельную разновидность, лесопатологическую таксацию, направленную на оценку поврежденных вредными организмами лесных насаждений. Изучение количественных и качественных характеристик лесных ресурсов начинается с таксации древесного ствола срубленного и растущего дерева и его частей, определения абсолютного и относительного прироста древесного ствола. Целью лесной таксации как науки является выявление закономерной связи между таксационными показателями древесного ствола, их определения в зависимости от размеров и формы кроны, других морфологических признаков. При использовании основного ресурса древесины и других полезных продуктов проводится таксация лесной продукции. Результатом проведенных исследований лесных насаждений являются лесотаксационные нормативы в виде таблиц объемов стволов, таблиц хода роста древостоев, товарных и сортиментных таблиц, характеристики лесов. В качестве примера в пособии приведена характеристика лесов Архангельской области. Для закрепления теоретического материала по лесной таксации студенты выполняют лабораторные работы. Каждому студенту выдаются индивидуальные задания, которые включают результаты обмера модельного дерева, ведомость перечета древесных стволов на пробной площади, фрагмент уложенных в поленницы дров, выпиленные на разных высотах древесного ствола по- 4 перечные срезы и другие материалы, получаемые в результате таксации лесных насаждений. Данное пособие основано на многолетнем опыте преподавания дисциплины «Лесная таксация» в Архангельском лесотехническом институте имени В.В. Куйбышева, Архангельском государственном техническом университете и на современном этапе – в ФГАОУ ВО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова» (Никитин, 1941; Левин, 1963; Гусев, Калинин, 1988; Гусев, 1992; Соколов, Бахтин, 1989;Третьяков, Демиденко, Горбунов, 2011 и др.). В учебном пособии использованы методы, разработанные Н.П. Анучиным (1960, 1982, 2004), В.К. Захаровым (1967), А.В. Тюриным (1956), В.С. Моисеевым, И.А. Нахабцевым, Л.Н. Яновским, А.Г. Мошкалевым (1987), П.М. Верхуновым, В.Л. Черных (2007), В.Н. Минаевым, Л.Л. Леонтьевым, В.Ф. Ковязиным (2018) и др. 5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДМЕТА ЛЕСНАЯ ТАКСАЦИЯ Курс «Лесная таксация» является одним из основных, изучаемых специалистами в области лесного дела. Лесная таксация рассматривается как частное лесоводство, т.е. наука, которая обеспечивает лесоводство количественными и качественными показателями, устанавливает закономерности роста и развития деревьев в процессе формирования насаждений, представляет процессы, протекающие в насаждениях в виде математических моделей в табличной и аналитической форме, для научного обоснования лесоводственных мероприятий. Иногда, наряду с количественными показателями, необходимо знать и качественные характеристики, например почвенные условия роста деревьев и насаждений, возрастные особенности и морфологические признаки древесных пород. Деревья, растущие в разных условиях и в разные возрастные периоды, могут иметь различия в размерах и форме ствола, внутреннем строении (ядровая и безъядровая древесина) и плотности древесины, структуре коры, форме кроны. Само понятие «таксация» произошло от латинского слова taksatio – оценка. Таксация леса – это оценка (учет) древесины, растущей на участках лесных земель различного целевого назначения, как основного лесного ресурса, так и других ресурсов, важных для выполнения защитными лесами своих защитных функций (водоохранные, нерестоохранные, климатозащитные и др.). В качестве лесных ресурсов могут выступать многие полезности леса, о которых все знают и которые трудно оценить, некоторые из них не имеют коммерческой (экономической) стоимости, например выделение лесным насаждением кислорода при фотосинтезе, поэтому их оценка при коммерческой таксации леса не производится, но очень важна при использовании лесов для целей рекреации. Для эксплуатационных лесов наиболее важна оценка растущего, стоящего на корню, леса и заготовленных круглых лесных материалов, учет лесной продукции при транспортировке и переработке, а также лесной продукции, выработанной при первичной переработке лесных ресурсов (пиленых, колотых, тесаных материалов). Важно учитывать географические координаты лесных объектов и их положение в рельефе местности. Г.Ф. Морозов (1949) в своем «Учении о лесе» дал определение: «Лес – явление географическое». Развивая данный постулат П.Н. Львов и Л.Ф. Ипатов (1976) провели 6 исследования географических особенностей роста насаждений Архангельской области в разрезе лесорастительного районирования (подзон тайги). Лесная таксация является частью лесоустройства, обеспечивая проектировщиков конкретными таксационными описаниями лесных насаждений. Для полноценных знаний о лесах наряду с таксационными описаниями необходимо иметь данные о территориальном размещении лесных участков, что отображается в лесных плановокартографических материалах и цифровых векторных картах с помощью географических информационных систем. Лесная таксация опирается на такие дисциплины, как математическая статистика, так как лес – это живой организм и как все биологические объекты имеет ярко выраженное разнообразие. Для характеристики биологических объектов применяют вероятностные статистические методы. Лесная таксация основывается на наблюдениях и описаниях процессов и явлений, происходящих в природе, в их взаимосвязи между собой. Н.П. Анучин в своем учебнике по лесной таксации писал: «Опираясь на методы вариационной статистики и изучая в лесу изменчивость тех или иных таксационных показателей, устанавливают число наблюдений, гарантирующих получение выводов с определенной степенью точности. При обработке собранных данных не ограничиваются установлением средних величин. Исходя из соответствующих признаков, собранный материал делят на однородные категории и в пределах этих категорий стремятся найти связь и зависимость между составляющими их компонентами. Найденную связь выражают соответствующими математическими формулами, которые служат основанием для последующих обобщений, вывода закономерностей и общих правил» (Анучин, 1960). При выполнении таксационных работ в лесу используются методы массовых наблюдений и установление на их основе устойчивых величин – средних показателей (например, среднего диаметра и средней высоты древостоя). Средние величины таксационных показателей вычисляют с заданной точностью с учетом изменчивости этих признаков. В результате многочисленных исследований установлены закономерные связи между средними таксационными показателями и другими характеристиками древостоя: относительной и абсолютной полнотой, запасом, выявлены закономерности в их изменении в зависимости от условий роста. Все это способствовало развитию таксаци7 онной теории и применению еѐ в практике таксационных работ (Анучин, 2004). При таксации лесных массивов используется выборочный метод исследования, так как невозможно (и нерационально) охватить измерениями большие совокупности деревьев. При этом результаты измерений, выполненных на части территории, распространяют на всю площадь оцениваемого лесного участка. При изучении биологических объектов широко используются методы математической статистики, в основе которых заложена теория вероятности. Явления природы носят случайный характер и подчиняются определенным закономерностям. Так как велико многообразие составляющих лес деревьев, то при определении их объемов (запасов) измеряют обуславливающие их величины – диаметр, высоту, определяют показатели формы ствола, а также выявляют соотношение между ними. Таксационные показатели – это характеристики деревьев или насаждений. Таблицы и математические формулы, характеризующие закономерности изменения этих показателей в определенных условиях среды или во времени, называются нормативами таксации. Основным методом получения информации для разработки таксационных нормативов является метод массовых наблюдений. При этом сначала проводится большое количество репрезентативных наблюдений, а затем на их основе делаются соответствующие выводы для определенных условий среды или для определенного периода роста насаждений. Особенностью леса является то, что он является сложной биологической системой, которую составляют живые организмы со всеми присущими им свойствами (рождение, рост, старение, болезни, гибель и т.д.). При этом все компоненты, составляющие лес, включая растения, грибы, лишайники, микроорганизмы, насекомые, животные и птицы, находятся во взаимном влиянии, постоянном развитии и изменении. Значительные изменения в процесс роста леса вносят мощные природные и антропогенные воздействия в виде пожаров, ветровалов, буреломов и рубок. Эти воздействия меняют насаждения коренным образом, поэтому при оценке лесных участков необходимо учитывать количество погибших деревьев, размер причиненного ущерба. Любые таксационные нормативы отражают некие вероятностные статические состояния живой системы. Как любая динамическая си8 стема лес в процессе естественного развития стремится к некоторому устойчивому состоянию. Для еловых насаждений наиболее устойчивым состоянием является разновозрастный древостой (Гусев, 1978), на формирование такого состояния необходим очень длительный период, протяженность которого оценивается специалистами величиной не менее пятисот лет (Трубин и др., 2000). Присущие любому участку леса два основных процесса – прирост и отпад – обуславливаются постоянной конкуренцией растений и других компонентов системы за свет и питание. Эти процессы протекают в лесу постоянно, меняя не только состав древесных, кустарниковых и других растений, но и других организмов, а также почвенные и климатические условия как внутри леса, так и на прилегающих территориях. Как живой организм лес зарождается и, в конце концов, распадается. Постоянно происходит гибель и отпад части деревьев, и постоянный прирост древесной массы растущих в насаждении деревьев. В молодом возрасте средний и текущий прирост выше отпада, в средневозрастных и спелых насаждениях прирост и отпад становятся равными, в перестойных лесах прирост не превышает отпад, и текущее изменение запаса становится отрицательным. При этом одновозрастное насаждение постепенно идет к распаду, а насаждения из теневыносливых пород формируют более сложную возрастную структуру. На месте одновозрастных насаждений могут сформироваться условно-разновозрастные и разновозрастные насаждения. Такая динамика насаждений называется естественной или оконной, в окнах выпавших деревьев начинает активно расти подрост и постепенно деревья из следующего поколения войдут во второй, а затем и в первый ярус насаждения. Другой вид динамики – это пирогенная, или пожарная динамика, когда на месте лесного пожара формируется новое одновозрастное поколение леса. Пожары в тайге происходили всегда. Благодаря пожарам такая древесная порода, как сосна, сохранились как вид на Европейском Севере России. Тоже можно сказать о лиственнице, находящейся на границе своего ареала, и доля которой в общей площади лесов Европейского Севера составляет 0,5 %. После пожаров формируются благоприятные условия для роста светолюбивых растений таких пород-пионеров, как береза, сосна и лиственница. Лес является источником получения различных ценных продуктов и в первую очередь древесины. Изучение качественных и количе9 ственных характеристик насаждений на разных этапах их роста и развития, определение критериев их использования на основе знаний о продуктивности лесов в различных местах произрастания, является целью лесной таксации. Лес является возобновляемым ресурсом. На месте вырубленного или погибшего леса может снова сформироваться насаждение, и, при правильной организации лесного хозяйства, лесные ресурсы могут стать неистощительными. При правильной организации лесного хозяйства можно получать ценную лесную продукцию практически непрерывно. Одновременно с древесиной лес может давать и другие ресурсы – это недревесные ресурсы, второстепенные лесные материалы, лекарственное сырье, пищевые продукты, другие полезные качества лесов, которые не измеряются количественно. Например, неоценима климаторегулирующая роль лесов, важна для жизни населения их водоохранная, полезащитная, санитарно-гигиеническая, рекреационная функция. Целью изучения дисциплины «Лесная таксация» является профессиональная подготовка специалистов в области лесного хозяйства и лесопользования к оценке и учету отдельных древесных стволов и их частей, растущего леса, заготовленных лесоматериалов и продукции побочного пользования, лесных участков и лесных массивов. Целями лесной таксации являются: – изучение методов и инструментов для определения таксационных показателей древесных стволов и их частей; – изучение методов и инструментов для определения таксационных показателей древостоев в статике и динамике; – изучение методов и инструментов для определения прироста древесных стволов и насаждений; – таксация насаждений и лесных массивов, их товарной структуры; – закономерности формирования, роста насаждений, их формы и структуры; – изучение закономерностей формирования возрастной структуры насаждений, особенностей развития насаждений в зависимости от климата, широтной и высотной (в горах) зональности. В результате изучения дисциплины студент должен овладеть: – техникой измерений, методикой количественной и качественной оценки срубленных и растущих стволов, кроны, пней и корней деревьев и заготовленных из них лесоматериалов, 10 – способами определения прироста отдельных деревьев и насаждений, – методами математического моделирования продуктивности насаждений, – основами изучения закономерностей строения и методики составления лесотаксационных нормативов, – правилами инвентаризации лесного фонда с подготовкой планово-картографических материалов, – методами материально-денежной оценки отводимых в рубку лесосек, – методами оценки насаждений, техникой их описания и нанесения на картографические материалы, – методами учета лесного фонда и подготовки материалов для государственного лесного реестра, – методами изучения лесов в качественном и количественном отношении. Таксация служит методической и технической базой для решения научных и практических задач других дисциплин – лесоводства, лесозащиты, лесоустройства, организации и планирования лесохозяйственной деятельности, лесоуправления и т. д. В педагогическом процессе используются: системный подход, длительный опыт развития таксации леса, достижения современной отечественной и зарубежной науки, современное программное обеспечение для персональных ЭВМ. В результате таксационных работ получают материалы инвентаризации в виде таксационных описаний, таблиц и картографии. Они служат основой для планирования и организации лесного хозяйства, лесной и лесоперерабатывающей промышленности на территории нашей страны других стран, потребителей лесной продукции. Основным специалистом в данной области знаний является инженер-таксатор. Именно его трудом приведены в известность многие тысячи гектаров лесов на территории Российской Федерации. Данные о лесном фонде позволили получить данные учета лесного фонда по нашей большой стране, а позднее вести государственный лесной реестр. Данные государственного лесного реестра дают возможность принимать обоснованные управленческие решения на разных уровнях государственной власти, разрабатывать лесные планы субъектов Российской Федерации и лесохозяйственные регламенты лесничеств. 11 Меняются технологии лесотаксационных работ, но основным и наиболее распространенным методом остается наземная глазомерная (глазомерно-измерительная) таксация. При проведении таксационных работ широко используются материалы аэрофотосъемки и космической съемки местности. В практике лесной таксации широко использовались и используются цветные, спектрозональные и черно-белые аэрофотоснимки и космические снимки высокого разрешения, результаты дистанционного зондирования земной поверхности с помощью лазера и радара и другие виды съемки. В практику лесной таксации начинает внедряться крупномасштабная съемка с беспилотных летательных аппаратов. В области обработки лесотаксационных материалов произошли кардинальные изменения. На смену ручной многотрудной работе по обработке атрибутивной информации пришли компьютерные базы данных, позволяющие вести обработку огромных массивов повыдельной информации. Ручное изготовление карт сменилось использованием геоинформационных систем. Для привязки границ объектов, внутренней информации к географическим координатам используются спутниковые навигационные системы. Все это позволило существенно увеличить точность лесных карт. Для получения ценной товарной древесины выделены леса по целевому назначению, относящиеся к эксплуатационным. Для эксплуатационных лесов устанавливается расчетная лесосека на основе знаний о структуре и продуктивности насаждений лесного фонда. 12 КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЛЕСОВ И ЛЕСОПОЛЬЗОВАНИЯ В АРХАНГЕЛЬСКОЙ ОБЛАСТИ Территория Архангельской области относится к многолесным районам нашей страны. По лесорастительному районированию Архангельская область включает несколько лесорастительных зон. На севере расположена зона притундровых лесов и редкостойной тайги, в центральной части области – северо-таежный лесной район и на юге – Двинско-Вычегодский таежный район. Территория области располагается в пределах двух лесорастительных зон: зоны притундровых лесов и редкостойной тайги и таежной зоны. В зоне притундровых лесов и редкостойной тайги выделен район притундровых лесов и редкостойной тайги Европейско-Уральской части РФ, который занимает 12,3 % территории области, это – Мезенский и Приморский (северная часть – ограниченная с южной стороны координатами от 39°53'37" в.д. 65°14'38" с.ш. до 41°17'13" в.д. 65°32'26" с.ш.) муниципальные районы. В таежной зоне выделено два района: северо-таежный район европейской части РФ (52,6 % территории) и Двинско-Вычегодский таежный район (35,0 %). К северо-таежному лесному району отнесены муниципальные районы: Виноградовский, Лешуконский, Онежский, Пинежский, Плесецкий, южная часть Приморского (без Золотицкого участкового лесничества) и Холмогорский, округ «город Северодвинск» и ЗАТО «Мирный». В состав Двинско-Вычегодского таежного района входят: Вельский, Верхнетоемский, Вилегодский, Каргопольский, Коношский, Котласский, Красноборский, Ленский, Няндомский, Устьянский и Шенкурский муниципальные районы. В Лесном кодексе Российской Федерации (2006) определен приоритет федеральной собственности на лесные участки в составе земель, включенных в лесной фонд государства, а также на землях обороны. Собственники других лесных участков в составе земель иных категорий определяются в соответствии с земельным законодательством. В лесной фонд не входят лесные участки на землях водного фонда, в полосе отвода железных и автомобильных дорог и на сельскохозяйственных угодьях. Кроме этого есть городские леса, являю13 щиеся муниципальной собственностью. Древесно-кустарниковая растительность на приусадебных участках граждан и выращенная их трудом – это их собственность. Бывшие колхозные и совхозные леса, учебно-опытные хозяйства вошли в состав лесного фонда и являются федеральной собственностью. Разграничение прав собственности является одним из основных положений, регламентирующих лесные отношения. В соответствии с Лесным кодексом участниками лесных отношений являются: Российская Федерация, субъекты Российской Федерации, муниципальные образования, юридические лица и граждане. Площадь лесных земель в Архангельской области составляет 29332,3 тыс. га, или 71 % от общей площади области, лесистость (без учета безлесных арктических островов занимающих 10,4 млн га) в соответствии с Лесным планом Архангельской области (2018) составляет 72,3 %. Различают два вида лесистости: географическую и хозяйственную (Гусев и др., 1994). Под географической лесистостью понимают процент лесных земель от общей площади, под хозяйственной – процент покрытой лесом площади от общей территории. Показатель хозяйственной лесистости зависит от интенсивности использования лесов с применением сплошнолесосечной формы хозяйства (от площади вырубок), гибели насаждений от стихийных бедствий (пожаров, ветровалов, буреломов и нападений вредных насекомых, например: шелкопрядники). При правильном ведении лесного хозяйства, переводе непокрытых лесом облесившихся в установленные сроки площадей в покрытые лесом земли эти показатели практически совпадают. Размещение лесов по территории Архангельской области неравномерное. Лесистость по лесничествам существенно колеблется: географическая от 45,8 до 94,2 %, хозяйственная от 40,8 до 88,0 %, самая низкая лесистость наблюдается в Мезенском районе, где огромные пространства заняты безлесными болотами. Лесистость меняется при продвижении с севера на юг. В районе притундровых лесов и редкостойной тайги она составляет в среднем около 48 %, в северотаежном лесном районе 76 %, Двинско-Вычегодском таежном района 90 %. Большая часть территории области в той или иной мере пройдена различного рода рубками. В результате широкомасштабного использования сплошных и сплошных концентрированных рубок на территории области в ХХ веке сформировались обширные площади молодняков, в основном из лиственных пород. Заготовки леса велись в до14 ступных в транспортном отношении лесных массивах. Это участки, расположенные вдоль железной дороги Архангельск – Москва и сплавных рек Северная Двина, Вычегда, Онега, Пинега, в меньшей степени Мезень. Северо-западную часть области занимает Онежское лесничество. Центральная часть лесничества, примыкающая к железной дороге, практически вся пройдена рубками. Малонарушенные лесные массивы сохранились на территории Онежского полуострова и в окрестностях Кожозера. Вдоль побережья Белого моря выделен национальный парк «Онежское Поморье», в окрестностях Кожозера «Кожозерский заказник». В западной части Онежского района по границе с Карелией выделен Водлозерский национальный парк. В примыкающем с севера Северодвинском лесничестве массивы старовозрастных лесов сохранились в северо-западной части на территории Онежского полуострова. В расположенном южнее Приозерном лесничестве спелые насаждения сохранились вдоль границы с Республикой Карелия. К этим массивам примыкают малонарушенные лесоболотные системы Водлозерского национального парка. Эти массивы в меньшей мере были подвержены хозяйственной деятельности, так как имели мало проезжих дорог и были удалены от потенциальных рынков сбыта древесного сырья. В настоящее время проектируется строительство дороги круглогодичного действия в северной части парка, что позволит вести более интенсивное лесное хозяйство. Далее на юг вдоль границы с Карелией располагается Кенозерский национальный парк. Он включает в себя обширную озерно-болотную систему, которая является началом целого ряда рек: Лекшма (впадает в озеро Лача), Кена (приток реки Онеги). Юго-западную часть области занимает Каргопольское лесничество. На его территории располагаются такие огромные пресные озера, как Лача и Воже, соединенные рекой Свидь, а из озера Лача берет начало полноводная река Онега. Территория севернее озера Лача (Каргопольская сушь) покрыта почти чистыми сосновыми древостоями – молодняками, средневозрастными, приспевающими; они почти полностью пройдены рубками или сформировались как результат подсечного земледелия. Восточнее оз. Лекшмозеро располагается болотистая равнина, леса которой сохранились ввиду труднодоступности лесных участков. 15 Сильно истощены запасы на территории следующих лесничеств, пройденных рубками: Коношского, Няндомского, Плесецкого, Пуксоозерского, Обозерского, Вельского, Устьянского, Котласского, Вилегодского. Если посмотреть на карту, то все перечисленные лесничества примыкают к железной дороге. Почти полностью пройдены промышленными рубками Верхнетоемское лесничество, которое располагается на Северной Двине, и Холмогорское, расположенное в непосредственной близости к центрам переработки древесины – Новодвинску и Архангельску. Основная масса ненарушенных лесных массивов размещается в восточной части области. На юго-востоке области в Яренском лесничестве спелые древостои имеются севернее реки Вычегда по границе с Республикой Коми. К ним примыкают массивы спелых лесов на территории Красноборского лесничества (верховья реки Уфтюги). Еловые массивы сохранились на обширных равнинах водоразделах между Северной Двиной и Пинегой, где планируется выделить государственный «Двинско-Пинежский заказник» областного значения. Сохранились коренные ельники и в междуречье Пинеги и Мезени. Участки, расположенные по правому и левому берегу Северной Двины, пройдены промышленными рубками. Севернее встречаются наименее нарушенные лесные массивы Выйского лесничества. К нему примыкает Сурское лесничество, центральная часть которого, расположенная по берегам реки Пинеги, пройдена рубками, и только в северной и южной его части сохранились массивы лесов, не затронутых хозяйственной деятельностью. В Березниковском лесничестве, расположенном вдоль Северной Двины, участки леса по левому и правому берегу были подвергнуты интенсивной эксплуатации. Ненарушенные старовозрастные леса остались в его восточной и северо-восточной частях. В Карпогорском лесничестве также интенсивно изрежена центральная часть вдоль реки Пинега. Нетронутые рубкой массивы расположены на юго-западе и востоке лесничества. Меньше других содержится нарушенных хозяйственной деятельностью лесов на территории Лешуконского и Мезенского лесничеств. На их территории сохранились довольно большие массивы с преобладанием лиственницы. Сосновые и лиственничные леса, как правило, находятся вблизи рек (Онеги, Северной Двины, Ваги и др.) и в силу 16 своего местоположения наиболее подвержены хозяйственной деятельности. Архангельское лесничество, на территории которого не ведутся сплошные рубки, имеет значительные площади ненарушенных, в основном еловых, лесов (табл. 1, 2). В табл. 1 приведено распределение земель, на которых расположены леса, по целевому назначению и по ведомственной принадлежности; в табл. 2 – по целевому назначению и категориям защиты лесов. Таблица 1. Распределение земель, на которых расположены леса, по целевому назначению и по ведомственной принадлежности (по данным ГЛР на 01.01.2018, из Лесного плана Архангельской области, 2018 г.) Категория земель Общая площадь, тыс. га Распределение площади лесов по целевому назначению Защитные тыс. га Леса, расположенные на землях лесного фонда 28 362,0 8 739,9 Эксплуатационные Резервные % тыс. га % тыс. га 30,8 19 622,1 69,2 0,0 Леса, расположенные на землях обороны и безопасности 199,5 33,9 17,0 165,6 83,0 0,0 Леса, расположенные на землях населенных пунктов 33,9 33,9 100,0 0,0 0,0 0,0 Леса, расположенные на землях ООПТ 713,3 713,3 100,0 0,0 0,0 0,0 Леса, расположенные на землях иных категорий 23,6 1,0 4,2 22,6 95,8 0,0 32,5 19 810,3 67,5 0,0 Всего 29 332,3 9 522,0 17 Таблица 2. Распределение общей площади и общего запаса насаждений на землях лесного фонда по целевому назначению и категориям защитных лесов (по данным ГЛР на 01.01.2018, Лесной план Архангельской области, 2018) Занятые лесными насаждеОбщая Общий ниями (покрыплощадь, запас, тые лесной растыс. га млн м3 тительностью земли), тыс. га Целевое назначение лесов Всего лесов 28 362,0 Эксплуатационные 19 622,1 Защитные леса – всего 8 739,9 в том числе по категориям: 1) леса, расположенные на особо охраня46,7 емых природных территориях 2) леса, расположенные в водоохранных 2 051,4 зонах 3) леса, выполняющие функции защиты 600,4 природных и иных объектов – всего в том числе по категориям: защитные полосы лесов, расположенные вдоль железнодорожных путей общего пользования, федеральных автомобильных дорог общего пользования, 238,1 автомобильных дорог общего пользования, находящихся в собственности субъектов Российской Федерации леса, расположенные в первой, второй и третьей зонах округов санитарной (гор8,1 но-санитарной) охраны лечебнооздоровительных местностей и курортов леса, расположенные в первом и втором поясах зон санитарной охраны 60,0 источников питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения зеленые зоны 294,2 4) ценные леса – всего 6 041,4 в том числе по категориям: 5,1 противоэрозионные леса 18 21 695,0 15 523,8 6 171,2 2 573,0 1 747,1 825,9 43,8 5,3 1 758,4 236,2 495,8 73,0 212,4 31,2 6,4 0,9 48,3 7,7 228,7 3 873,2 33,2 511,4 5,1 0,5 Окончание табл. 2 Занятые лесными насаждеОбщая Общий ниями (покрыплощадь, запас, тые лесной растыс. га млн м3 тительностью земли), тыс. га Целевое назначение лесов леса, имеющие научное или историческое значение 79,7 56,4 8,3 леса, расположенные в пустынных, полупустынных, лесостепных, лесотундровых зонах, степях, горах 3 045,9 1 386,1 145,8 нерестоохранные полосы лесов 2 548,2 2 138,1 316,1 362,5 287,5 40,8 запретные полосы, расположенные вдоль водных объектов Эксплуатационные леса занимают 69,2 % территории. Защитные леса располагаются на 30,8 %, из них наиболее распространены притундровые леса (41,3 %), имеющие важное климаторегулирующее значение. Леса, расположенные в водоохранных зонах, составляют 23,5 % от общей площади защитных лесов, полосы лесов, защищающие нерестилища ценных промысловых рыб, 29,2 %. В Мезенском и Соловецком лесничествах и Сийском лесопарке все леса относятся к защитным. В табл. 3 приведена динамика доли лесов I и III группы с 1951 по 1998 гг. Таблица 3. Динамика доли защитных и эксплуатационных лесов в лесном фонде Архангельской области в период 1956–2018 гг. Категория 1956 1961 лесов Защитные 0,2 Эксплуата99,8 ционные 1966 1976 1983 1988 1993 1998 2008 2018 20,6 22,3 21,9 24,8 25,2 25,6 26,9 31,0 30,8 79,4 77,7 78,1 75,2 74,8 74,4 73,1 69,0 69,2 Из табл. 3 следует, что до 1961 г. доля защитных лесов составляла менее 1 %. С 1961 г. происходило активное наращивание этой катего19 рии земель, отчего доля эксплуатационных лесов к 2018 г. составляет менее 70 %. Кроме того, в эксплуатационных лесах выделяются особо защитные участки (ОЗУ), которые не относятся к площади возможных для эксплуатации лесов (генетические резерваты и т.д.). По остальным лесам (возможным для эксплуатации) производится расчет пользования (расчетная лесосека). Отдельно от лесного фонда выделены особо охраняемые природные территории на площади 713,3 тыс. га, на которых не ведется промышленная эксплуатация лесов. Леса на землях населенных пунктов (городские леса) занимают площадь 33,9 тыс. га. На землях обороны леса занимают 199,5 тыс. га и на иных землях 23,6 тыс. га. Хвойные леса занимают 76,2 % от покрытой лесом площади, на долю лиственных приходится 23,8 %. Из хвойных – насаждения с преобладанием ели занимают 64,6 %, сосны – 35,1 %, другие (пихта, кедр, лиственница) – 0,3 %. Из лиственных пород на долю березы приходится 93,8 %, осины 5,1 %, площадь других пород (ольха серая и черная, ивы древовидные) около 1 %. Запасы древесины в лесах Архангельской области приведены в табл. 4. Таблица 4. Запас древесины в Архангельской области, млрд м3 (Лесной план Архангельской области, 2018) Фондодержатели Всего В целом по области 2,57 В том числе спелой и перестойной всего хвойной 1,798 1,573 Архангельская область располагает значительными запасами древесины. Хвойная древесина составляет большую еѐ часть. Эксплуатационный фонд составляет около 50 % от общего запаса древесины. В составе эксплуатационного фонда наибольшую долю составляет ель – 50,9 %, на сосну приходится 26,5 %, березу – 19,8 %, осину – 2,3 %, лиственницу – 0,2 %. Общий средний прирост на землях лесного фонда составляет 30,168 млн м3, а всего по Архангельской области 31,174 млн м3 в год. Возрастная структура древостоев Архангельской области приведена на рис. 1–3. 20 1 5 2 3 4 Рис. 1. Возрастная структура насаждений Архангельской области: 1 – молодняки; 2 – средневозрастные; 3 – приспевающие; 4 – спелые; 5 – перестойные 1 5 2 3 4 Рис. 2. Возрастная структура хвойных лесов: 1 – молодняки; 2 – средневозрастные; 3 – приспевающие; 4 – спелые; 5 – перестойные 5 1 4 3 2 Рис. 3. Возрастная структура лиственных древостоев: 1 – молодняки; 2 – средневозрастные; 3 – приспевающие; 4 – спелые; 5 – перестойные 21 Покрытые лесом земли эксплуатационных лесов меняются в сторону уменьшения доли спелых и перестойных древостоев (табл. 5). Таблица 5. Площади, занятые древостоями, относящиеся к различным возрастным группам, тыс. га Годы учета Группы возраста 1993 1998 2008 2018 Молодняки 22,4 22,9 18,7 15,5 Средневозрастные 14,8 22,9 21,5 21,6 Приспевающие 3,6 3,9 6,2 6,0 Спелые и перестойные 59,2 56,8 53,6 56,9 Всего 100 100 100 100 В условиях Европейского Севера после проведения сплошных рубок еловых древостоев на 2/3 площадей возобновление происходит лиственными породами (березой и осиной). В составе формирующихся насаждений часто присутствует ель предварительной или последующей генерации (Чупров, 2008). Из-за недоиспользования расчетной лесосеки в период после 1998 г. постепенно снижается доля молодняков и увеличивается доля приспевающих насаждений с 3,9 до 6,0 %. Так как в прошлом веке заготовка проводилась в основном в высокопродуктивных насаждениях, поспевающих в настоящее время в связи со снижением возраста рубок в высокобонитетных насаждениях (I–III классов бонитета) до 81 года. Возрастание доли спелых и перестойных древостоев не происходит, так как в них ведется основная заготовка древесины. Увеличение доли средневозрастных и приспевающих древостоев способствует увеличению среднего прироста на 1 га (табл. 6). Таблица 6. Изменения средних показателей лесного фонда по годам учета, м3/га Средние показатели 1966 1988 1993 1998 2011 2018 Средний прирост 1,01 1,03 1,12 1,09 1,38 1,39 Средний запас всех лесов 117 106 108 106 118 119 Средний запас спелых и перестойных древостоев 135 137 139 138 132 135 22 В целом по области продуктивность эксплуатационного фонда в период с 1966 по 2018 гг. практически не изменилась, средний запас на 1 га спелых и перестойных древостоев остается на уровне 135– 139 м3/га. Этот показатель отражает средний уровень производительности лесов области. С продвижением с севера на юг увеличивается продуктивность насаждений, возрастает класс бонитета и относительная полнота, увеличивается средний запас насаждений в спелом возрасте и средний прирост на 1 га (Львов, Ипатов, 1976). Заготовка древесины в основном направлена на хвойное хозяйство. С 2010 г. объем заготовки не превышает 8 млн м 3 ликвидной хвойной древесины, на 80 % обеспеченной еловой хозяйственной секцией. В распределении площадей хвойных пород на 50,8 % они представлены спелыми и перестойными насаждениями, в которых текущий прирост и отпад становятся равными, и в перестойных насаждениях наблюдается превышение отпада над приростом. В целом для ельников всех возрастов текущее изменение запаса не превышает 0,3 м3/га в год. Общий средний прирост древесины по хвойному еловому хозяйству составляет 3 млн м3, а вырубается 5…7 млн м3, что в 2 раза превышает текущее изменение запаса. В то же время по лиственному хозяйству используется 30 % расчетной лесосеки и текущее изменение запаса в 7 раз превышает объем рубки (Лесной план Архангельской области, 2011). Зональные закономерности изменения таксационных показателей нарушаются для реликтовых насаждений лиственницы, большая часть которой произрастает на Беломорско-Кулойском плато. Граница между зонами притундровых и северотаежных лесов проходит южнее плато, то есть леса плато входят в зону притундровых лесов и редкостойной тайги. По климатическим показателям данный район относят к зоне притундровых лесов. В то же время сосновые и лиственничные леса, произрастающие на Беломорско-Кулойском плато, благодаря повышенному местоположению и геологическим особенностям, определяющим почвенные условия, значительно отличаются по продуктивности от притундровых лесов. Продуктивность еловых лесов характерна для притундровых экосистем. Мало представленные ивняки и сероольшанники приурочены в основном к долинам рек и заброшенным сельскохозяйственным угодьям. 23 В целом изменение породного и возрастного состава лесов Архангельской области со снижением доли хвойных и увеличением доли лиственных вызвано рубкой леса без достаточных мер к воспроизводству лесных ресурсов и надлежащего внимания к природе леса. Сплошные рубки леса необходимо вести с сохранением подроста, тонкомера, ключевых биотопов, сохраняя по возможности элементы лесной среды, способствуя тем самым естественному восстановлению леса. На продуктивных землях III класса бонитета и выше возможно создание лесных культур из селекционного посадочного материала. Как в естественных молодняках, так и в лесных культурах добиться формирования хвойно-лиственного молодняка с последующим преобладанием хвойных пород можно только регулируя этот процесс рубками ухода. (Лесной план Архангельской области, 2011). 24 ФИЗИЧЕСКИЕ И СТЕРЕОМЕТРИЧЕСКИЕ СПОСОБЫ ТАКСАЦИИ ДРЕВЕСИНЫ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Единицы учета и измерений, принятые в лесной таксации В Российской Федерации принята система учета древесины по объему, реже по массе. Единицами учета количества древесины являются плотный и складочный кубометры (м3 и скл. м3). Плотный кубометр – это количество древесины, уложенной плотно, имеющей размер по длине, ширине и высоте 1 м (рис. 4). Складочный кубометр включает в себя пустоты между отдельными поленьями, бревнами и т.д. Плотные кубометры используют для учета ликвидной древесины. В складочной мере учитывают мелкую деловую древесину, дрова, хворост, сучья (рис. 5). Рис. 4. Плотный кубометр Рис. 5. Складочный кубометр Длина срубленного дерева и высота растущего измеряются в м, см, у всходов, сеянцев и саженцев в мм. Толщина поперечного сечения измеряется в см. Площадь поперечного сечения древесных стволов определяется в м2, см2, мм2. При учете по массе единицами учета служат для ценных пород деревьев килограммы (кг), для измерений в промышленных масштабах – тонны (т). Для определения объема древесного ствола применяются физические и стереометрические способы. К физическим относятся способы непосредственного определения объема путем взвешивания ствола или его части и пересчета объема через удельный или объемный вес, 25 с применением специальных методов, например: по объему вытесненной жидкости погруженным в нее отрезком древесины и т.д. Стереометрический способ – путем обмера и расчета объема по стереометрическим формулам, считая ствол или его часть как некоторое геометрическое тело. Физические способы таксации древесины К физически способам относятся весовой и ксилометрический способы. Весовой способ с использованием весов применяется при оценке наиболее ценных и дорогих сортов древесины, которые продаются на вес. Всю остальную учитываемую древесину, взвешенную на весах, переводят в объемные единицы. При этом необходимо учитывать влажность древесины, так как свежесрубленная древесина или древесина со сплава имеет разный вес с древесиной, пролежавшей на воздухе и потерявшей часть влаги или высушенной на воздухе или в сушильной камере. Масса 1 м3 и объем 1 т древесины разных древесных пород по ОСТ 13-59-82 приведена в табл. 7. Таблица 7. Масса 1 м3 и объем 1 т древесины разных древесных пород по ОСТ 13-59-82 (Ушаков, 1994) Порода Сосна Ель Пихта Кедр Лиственница Дуб летний Ясень Клен остролистный Береза Ольха черная Осина Липа Ива козья Масса 1 м3, кг Объем 1 т древесины, м3 воздушно-сухая свежесвежеполуколебание сред- полу- срубсрубсухой сухая сухой ленная ленной няя от до 310 350 370 400 440 540 570 710 600 600 500 830 1050 940 520 450 470 440 590 760 750 600 550 490 530 620 800 780 863 794 827 880 833 1020 924 1,99 2,22 2,13 2,27 1,69 1,32 1,33 1,67 1,82 2,04 1,89 1,61 1,25 1,28 1,13 1,26 1,21 1,14 1,20 0,98 1,08 640 740 690 720 862 1,45 1,39 1,16 510 420 430 320 430 770 640 570 530 630 650 540 510 450 530 710 590 530 580 600 878 827 762 792 733 1,54 1,85 4,96 2,22 1,89 1,41 1,69 1,89 1,72 1,67 1,14 1,21 1,31 1,26 1,36 26 Весовой способ с помощью гидростатических весов. Основан на законе физики, что тело, погруженное в жидкость, теряет в весе ровно столько, сколько весит вытесненная им жидкость. Прибор для определения объема древесины по весовому способу называется гидростатическими весами. Порядок работы: древесина сначала взвешивается на воздухе, затем в воде. Разница между этими измерениями составляет вес воды, вытесненной древесиной. По весу воды может быть найден ее объем, совпадающий в данном случае с объемом измеряемого куска древесины. Весовой с помощью весов. Взвешивается фрагмент древесины, сортимент. Может быть взвешен груженый древесиной автомобиль, затем взвешивают автомобиль без древесины и по разнице находят вес древесины. Если вес древесины W разделить на еѐ объем V то получим удельный или объемный вес Р. Отсюда объем древесины определяется по W формуле V . P На точность этого метода существенное влияние оказывает влажность древесины. При поставке дров потребителям указывают объем в м3 или вес в тоннах. В этом случае для учета веса дров необходимо учитывать их влажность в зависимости от породы (табл. 8). Таблица 8. Таблица для учета дров (Лесная вспомогательная книжка, 1926) Дрова Дрова хвойные: годовалые сырые Дрова березовые и ольховые: годовалые сырые Дрова хворост: годовалые сырые Уголь: из хвойного леса березовый дубовый 27 В 1 м3, кг В 1 т, м3 379 460 2,04 2,17 500 630 2,00 1,59 160 210 6,2 4,8 170 225 245 5,9 4,4 4,1 В результате многочисленных исследований в этой области разработан ГОСТ 3243-46, в котором указан вес плотного кубического метра дров в зависимости от породы древесины при ее влажности 25 % и 50 %. При исчислении массы древесины можно принять параметры, приведенные в табл. 9. Таблица 9. Параметры для исчисления массы древесины (Лесная вспомогательная книжка, 1926) Параметр Хвойные Лиственные Сухое дерево легче полусухого, % Свежесрубленное тяжелее полусухого, % Пролежавшее в воде тяжелее полусухого,% 3…5 25…30 50…60 13…15 30…40 50…60 Ксилометрический способ. Основан на определении объема отрезков древесных стволов по объему вытесненной жидкости. Для этого используются специальные емкости, которые называются ксилометры. Ксилометры бывают двух типов: с постоянным уровнем и переменным уровнем. В ксилометрах с постоянным уровнем при помещении в нее отрезка ствола жидкость вытекает из крана в специальное мерное ведро и по уровню в нем определяется объем воды и соответственно отрезка древесины. В ксилометрах с переменным уровнем к емкости прилагается стеклянная трубка с нанесенной шкалой, по ней измеряется уровень подъема жидкости в емкости (ксилометре). По шкале устанавливают объем вытесненной древесиной жидкости, который равен объему отрезка ствола. Стереометрические способы таксации Стереометрические способы таксации базируются на изучении формы поперечного и продольного сечения древесного ствола. Форма ствола у различных древесных пород отличается, кроме того, у одной древесной породы в разных лесорастительных условиях в географическом плане и в зависимости от почвенных условий места произрастания, форма стволов отличается. Для установления объема древесного ствола необходимо получить характеристики продольного и поперечного сечения. Для поперечно28 го сечения – диаметр, площадь, для продольного высоту (длину) и параметры характеризующие форму ствола. Форма поперечного сечения древесного ствола. Поперечное сечение ствола представляет собой фигуру, на первый взгляд напоминающую круг, иногда эллипс. Определение площади поперечного сечения по формуле круга. Для определения площади поперечного сечения по формуле круга проводят измерение диаметра (рис. 6) и определяют площадь сечения по формуле d 2 G , 4 где π – число, равное 3,14159…; d – диаметр ствола, см. Рис. 6. Измерение диаметра в одном направлении Пример поперечного сечения древесного ствола лиственницы приведен на рис. 7. Рис. 7. Поперечное сечение древесного ствола (фото Третьякова С.В.) 29 Рис. 8. Измерение диаметра в двух направлениях Форма поперечного сечения ствола отличается от круга, поэтому проводят 2 измерения (рис. 8). Например, для взаимно перпендикулярных диаметров площадь сечения определяется по формуле (d1 d2 )2 G , 4 2 где d1 d2 – взаимно перпендикулярные диаметры. Могут быть измерены наибольший и наименьший диаметры, площадь сечения в этом случае определяется по этой же формуле. Формула круга является основной для определения площади поперечного сечения ствола. Точность составляет ±(3…4)%. Расчеты показывают, что формула круга завышает площади поперечного сечения ствола. Это завышение тем больше, чем больше разность между наибольшим и наименьшим диаметрами. Для определения площади поперечного сечения по формуле круга составлены таблицы. Определение площади поперечного сечения по формуле эллипса: G d1d2 , 4 где d1, d2 – оси эллипса. Эта формула наиболее соответствует форме поперечного сечения ствола. Определение площади поперечного сечения ствола по длине окружности производится, как правило, в тех случаях, когда затруднительно измерить диаметр или нет соответствующих инструментов (диаметр ствола больше, чем мерная вилка). В этом случае измеряют длину окружности и находят диаметр по формуле O d , где О – длина окружности ствола. По длине окружности можно вычислить и площадь сечения ствола: О2 G . 4 30 Эта формула систематически завышает площадь сечения и диаметр: для ели на ±3 %, для сосны на ±8 %, для лиственницы на ±11 %. Форма поперечного сечения древесных пород в коре не является правильной геометрической фигурой, а лишь приближается к ним. Форма поперечного сечения ближе подходит к эллипсу, чем к кругу. Формулы круга и эллипса завышают площади поперечного сечения стволов. Наибольшее завышение получается для лиственницы, сосна занимает среднее положение и для ели получаются наилучшие результаты. В широкой практике таксация лесов поперечные сечения древесных стволов принимаются за круг, т.к. это значительно упрощает вычисление средних показателей и вычисление площади. Форма продольного сечения древесного ствола. Продольное сечение древесного стола отличается от правильных геометрических тел вращения. В продольном сечении древесный ствол напоминает разные правильные геометрические тела вращения. В вершинной части он напоминает конус, ниже параболоид, далее близок к цилиндру, и в комлевой части напоминает нейлоид. 1. Применение уравнения кубической параболы для характеристики продольного сечения древесного ствола. Для характеристики продольного сечения древесного ствола использовать уравнение кубической параболы предложил Д.И. Менделеев (Анучин, 2004). Ниже приведено уравнение кубической параболы в общем виде: D a bh ch2 dh3. 2. Применение параболы разной степени для характеристики образующей продольного сечения древесного ствола. И.И. Гусев (1978) для характеристики образующей стволов ели Европейского Севера России предложил использовать уравнение параболы 7-го порядка, в котором в качестве функции выступали диаметры на относительных высотах в долях от диаметра на высоте 0,1 Н (высоты) принятого за 1 (d 0,1 = 1): D a bh ch2 dh3 eh4 fh5 kh6 nh7. Для нахождения диаметров в нижней части ствола от 0 до 0,1Н использовалось уравнение параболы второго порядка. 31 Для характеристики формы стволов сосны и ели на Европейском Севере Российской Федерации в смешанных сосново-еловых насаждениях использовали параболу 10-го порядка (Гусев, Третьяков, 1990). 3. Измерение диаметров производят обычно в направлении от комля к вершине. К.Е. Никитиным (1966) было выведено следующее логарифмическое уравнение определяющее толщину стволов в долях базового диаметра по расстоянию х от нижнего среза до соответствующего сечения: 1 x . Dотн 52,5lg 0,26 Проверка уравнения показала, что для части ствола от 0,05 до 0,8 его высоты, найденные по уравнению значения имеют расхождения от 2,8 до 3,7 %, что для практических расчетов вполне удовлетворительно описывает образующую древесного ствола. 4. Форма продольного сечения древесного ствола имеет некоторую правильность, поэтому многие ученые пытались объяснить ее, используя законы физики, строительной механики и физиологии растений (Анучин, 2004). 32 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМА СТВОЛА СРУБЛЕННОГО ДЕРЕВА Определение объема ствола или его части является важной лесотаксационной задачей. Для хвойных пород, являющихся наиболее ценными в хозяйственном отношении с одним главным стволом и в меньшей мере влиянием разветвлений, выработаны методы определения с использованием простых и сложных стереометрических формул. Для лиственных пород с большим количеством разветвлений стволов задача усложняется. Форма поперечного сечения ствола при использовании простых стереометрических формул срединного и среднего сечения принимается за круг. Простая формула срединного сечения – является формулой объема цилиндра. Впервые использована немецким лесоводом Губером и называется простой формулой Губера: V L, где γ – площадь поперечного сечения на половине длины ствола, м2; L – длина ствола, м. Простая формула среднего сечения (простая формула Смольяна) – впервые использована лесоводом Смольяном: g V 0 L, 2 где g0 – площадь поперечного сечения у основания ствола, м2; L – длина ствола, м. Данная формула для определения объема ствола не применяется, так как дает значительное завышения (до 60 %), поэтому она чаще применяется для определения объема сортиментов, в этом случае g gb V 0 l, 2 где g0 – площадь поперечного сечения у основания сортимента, м2; gb – площадь поперечного сечения в верхнем отрубе, м2; l – длина сортимента, м. 33 Формула Госфельда для определения объема ствола: 3 V g LL, 4 3 где g L – площадь поперечного сечения ствола на 1/3 длины от комля, м2; 3 L – длина ствола, м. Формула Симпсона – Рикке (по фамилии впервые применивших ее в таксации): L V (g0 4 gn ) , 6 где γ – площадь поперечного сечения на половине длины ствола, м2; g0 – площадь поперечного сечения у основания ствола, м2; gn – площадь поперечного сечения в верхнем отрубе, м2; L – длина ствола, м. Располагая поперечные сечения в иных точках, можно получить другие формулы для таксации древесного ствола. Сложная формула срединного сечения (сложная формула Губера) V l( 1 2 3 … n ) Vверш , где l – длина секции, м; 1, 2 , 3 ,..., n – площади сечения на середине секций, м2. Объем вершинки ствола рассчитывается по формуле конуса: Vверш 1/ 3 gn1hg , где gn+1 – площадь основания сечения вершинки, м2; hg – высота вершинки, м. Точность формулы 2…4 %. Сложная формула среднего сечения (сложная формула Смольяна): g gn V l[ 0 (g1 g2 g3 … g n 1 )] Vверш , 2 где g0,…,gn – площади верхнего и нижнего сечений секций, м2; l – длина секции, м. Точность формулы 2…4 %. Опытным путем были получены эмпирические формулы для определения объема ствола срубленного дерева. 34 ТАКСАЦИЯ РАСТУЩИХ (СТОЯЩИХ) ДЕРЕВЬЕВ Целью таксации растущих деревьев является определение объема древесного ствола, его частей и кроны. Условия, при которых производится определение объема растущего дерева, отличаются от тех, которые имеют место при таксации срубленного дерева или его части. При таксации растущего дерева приходится ограничиваться измерением диаметра на высоте груди 1,3 м и высоты, учитывая при этом форму ствола. При одинаковых значениях высоты и диаметра объем древесного ствола зависит от формы и полнодревесности. Форма древесного ствола характеризуется сбегом, коэффициентами формы и классом формы. Полнодревесность ствола характеризуется видовым числом. Измерение диаметра ствола При измерении диаметра ствола применяют мерные вилки. При выполнении измерения должны соблюдаться следующие правила: 1. Мерная вилка должна располагаться параллельно земле. 2. Мерная вилка должна быть легкой, не изменять рабочие свойства при повышенной влажности, температуре, подвижная и неподвижная ножки должны быть перпендикулярны линейке. 3. Линейка должна быть больше диаметра ствола. 4. Если нет возможности измерить диаметр вилкой, измеряют длину окружности рулеткой и вычисляют диаметр. Измерение высоты дерева Высоту дерева измеряют с помощью высотомеров. Все они разбиваются на четыре группы: 1. Высотомеры, сконструированные на геометрических принципах (принцип подобия треугольников), – к ним относятся: маятниковый высотомер, высотомер Макарова, высотомер Фаустмана и др. В качестве высотомера можно использовать мерную вилку с нанесенной градуировкой и отвесом. 2. Высотомеры, сконструированные на оптических принципах, например высотомер Н.П. Анучина. 35 3. Высотомеры, сконструированные на тригонометрическом принципе (угломеры, высотомер эклиметр, высотомер Блюме Лейсса и др.). 4. Электронные высотомеры (основанные на использовании отраженного лазерного луча, ультразвуковые дальномеры и др.). Характеристика формы древесного ствола Сбег ствола – это уменьшение диаметра от основания к вершине. Сбег выражают в абсолютных величинах в см/м и относительных в %. Виды сбега: абсолютный сбег, средний и относительный. Абсолютный сбег – это разность диаметров, отстоящих один от другого на расстоянии 1 м. Выражается в см/м. Этот сбег может быть вычислен для любой части ствола. Наибольшие значения сбег приобретает в вершинной и комлевой части ствола, а наименьшие – в средней части: S1 D0 D1, S2 D1 D2 , S3 D2 D3 и т.д., где S1 – сбег от 0 до 1 м, S2 – сбег от 1 до 2 м, S3 – сбег от 2 до 3 м и т.д.; D 0 – диаметр на 0 м, D 1 – диаметр на 1 м, D 2 – диаметр на 2 м, D 3 – диаметр на 3 м и т.д. Средний сбег выражается в см/м, но в среднем на всю длину древесного ствола и определяется по формуле D0 , Scp Н где D0 – диаметр ствола на 0 м, см; Н – длина ствола, м. В таком виде формула не применяется, так как резкое увеличение сбега в комлевой части ствола (корневые наплывы) часто искажает значения среднего сбега. Для того чтобы устранить влияние корневых наплывов, применяется формула следующего вида: D1 , Scp Н 1 где D 1 – диаметр ствола на 1 м, см; Н – длина ствола минус 1 м, м. 36 Для части древесного ствола, для сортимента: Scp Dв.o Dн.о , l где Dв.о – диаметр ствола в верхнем отрубе, см; Dн.о – диаметр ствола в нижнем отрубе, см; l – длина сортимента, м. По величине среднего сбега судят о полнодревесности ствола: сбежистый ствол – при величине среднего сбега 2,1 см/м и более; среднесбежистый – 1,1…2,0 см/м; полнодревесный – средний сбег менее 1,0 см/м. Относительный сбег выражается в %, вычисляется на различных высотах ствола. Для определения относительного сбега на абсолютных высотах измеряются диаметры на различных высотах и выражаются в % от диаметра на высоте 1,3 м. Относительный сбег определяется по формуле Sотн D1 100, D1/ 3 где D1 – диаметр на 1 м; D1,3 – диаметр на 1,3 м. При диаметре D1,3 = 19,7 см и диаметре на 3 м D3 = 18,6 см относительный сбег Sотн = 94 %, при диаметре на 15 м, D15 = 8,2 см относительный сбег Sотн = 42 %. Относительный сбег может определяться на относительных высотах. Для этого измеряют диаметры на различных высотах и выражают в % от диаметра на 0,1 высоты (или на 0,2 Н). Значения относительного сбега на относительных высотах получили название – числа сбега. Изучая форму древесного ствола, В.К. Захаров (1967) выдвинул гипотезу о единстве формы древесных стволов в пределах древесной породы, числа сбега для конкретной породы являются величиной постоянной. Более поздние исследования показали, что данная гипотеза действительна в одних и тех же условиях произрастания (при одинаковых условиях формообразования стволов), где числа сбега не зависят ни от высоты, ни от диаметра дерева. 37 Коэффициенты формы ствола Для характеристики формы древесного ствола ученый-лесовод Шиффель предложил вычислять 4 коэффициента формы: D q 0 ; q D1/ 4 ; q D1/ 2 ; q D3 / 4 . 0 2 3 D1,3 1 D1,3 D1,3 D1,3 Эти четыре коэффициента характеризуют форму древесного ствола на всем его протяжении. Данный метод используется для вычисления диаметра на различных высотах и объема ствола. Составлены таблицы сбега древесных стволов. Для примерной оценки формы древесных стволов чаще используют коэффициент формы q2. При использовании коэффициента формы q2 необходимо помнить, что он зависит от высоты дерева. Связь коэффициента формы q2 с высотой ствола по В.И. Левину (1966) для сосны выражается уравнением 0,908 q 0,641 , 2 h где h – высота ствола сосны, м; для ели q 0,647 2 0,898 , h где h – высота ствола ели, м. По исследованиям А.В. Тюрина установлено, что для березы связь коэффициента формы q2 с диаметром выражается уравнением q2 0,665 0,0011D1,3. Класс формы (по И.И. Гусеву, 1992) Профессор Н.В. Третьяков предложил определять класс формы древесных стволов, который обозначается как q2/1 и определяется по формуле 38 D q2 / 1 1 / 2 . D 1/ 4 Класс формы характеризует форму нижней половины ствола. Он не зависит от высоты дерева. Используется для оценки формы стволов, произрастающих в различных условиях. В зависимости от класса формы стволы делятся на 3 группы: 0,75 – сбежистые; 0,80 – среднесбежистые; 0,85 – сильносбежистые. Видовые числа Видовые числа были предложены в результате поиска рациональных методов определения объема ствола растущего дерева. Разработаны в Германии, название происходит от немецкого слова formzalt – число характеризующее форму. Видовое число характеризует полнодревесность ствола, чем выше видовое число при данной высоте, тем больше полнодревесность, и наоборот. Определяется по отношению объема ствола к объему цилиндра, имеющего со стволом одинаковую высоту и площадь основания, т.е. как частное от деления объема ствола на объем цилиндра: f1,3 Vствола . Vцилиндра В зависимости от расположения площади основания различают несколько видовых чисел: старое, нормальное, или рациональное, и абсолютное. Старое видовое число определяется по формуле V V f ствола ствола , 1,3 Vцилиндра g1,3h где g1,3 – площадь сечения на высоте 1,3 м, м2; h – высота ствола, м. Видовое число показывает, насколько объем ствола заполняет объем цилиндра. Старое видовое число имеет большое практическое значение для определения объема растущего дерева. Удобство в пользовании им объясняется тем, что его определение связано с учетным диаметром 1,3 м. Используется для определения объема ствола растущего дерева: 39 V g1,3hf1,3 2 D1,3 hf1,3. 4 Эта формула является основной для определения объема растущего дерева. Нормальное, или рациональное, видовое число: V V f ствола ствола , 0,1 Vцилиндра g0,1h где g0,1 – площадь основания цилиндра на 0,1h, меняется от высоты дерева, м2; h – высота дерева, м. Площадь основания цилиндра может быть взята на другой относительной высоте ствола (например: 0,2h). Высота измерения берется с учетом влияния корневых наплывов. Крупные исследования нормальных видовых чисел провел В.К. Захаров (1967). Он указывал, что нормальное видовое число не зависит ни от высоты, ни от толщины дерева и для данной породы величина постоянная. Этот вывод правильный при данных условиях формообразования стволов при конкретных условиях роста древесных стволов. Особенно сильно нормальное видовое число зависит от разряда высот (показателя, характеризующего продуктивность древостоев). Исследования нормальных видовых чисел большого количества стволов ели, проведенные И.И. Гусевым на Европейском Севере России, показали, что для 1-го разряда высот среднее значение равно 0,548, для 2-го разряда высот 0,532, для 3-го – 0,521, для 4-го – 0,507, для 5-го – 0,485 (Гусев, 1978). Абсолютное видовое число – рассматриваются 3 варианта вычисления абсолютного видового числа. 1. Принимаем за общее со стволом основание цилиндра на высоте 0,0 метра: V V f абс ствола ствола . g0 h Vцилиндра В этом случае видовое число сильно варьирует, очень непостоянно и трудно поддается установлению закономерностей. В таком виде абсолютное видовое число не нашло практического применения. 2. Диаметр на 0 м вычисляем теоретически исходя из того, что образующая ствола описывается полиномом n-го порядка. 40 Этот метод тоже не нашел практического применения, так как нижняя часть ствола плохо характеризуется этой зависимостью. 3. Абсолютное видовое число без комлевой части ствола ниже высоты 1,3 м: f абс Vс V(отр,0 1,3м) Vс V(отр,0 1,3м) Vцилиндра g1,3 (h 1,3) Абсолютное видовое число для характеристики формы ствола применяется редко. При изучении старых видовых чисел выявлен целый ряд закономерностей их изменения в зависимости от h, g1,3, q2 и т.д. Изучение этого вопроса в разные годы занимались Н.В. Третьяков, А.Н. Карпов, П.В. Воропанов, Вейзе, Кунце, Шиффель и другие. 1. Н.В. Третьяков установил закономерную связь между видовым числом и первым и вторым коэффициентами формы. Он предложил следующую формулу для определения видовых чисел: f1,3 0,737q1 q1q2 ; точность формулы по оценкам Н.В. Третьякова составляет 6…8 %. 2. Вейзе установил, что f1,3 q22 . При Н = 2,6 f1,3 = 1,0. Точность 10…12 %. 3. Эмпирическая формула А.Н. Карпова: f1,3 q2x ; x q2 h 2,6 . h 1,3 4. Эмпирическая формула П.В. Воропанова: q2 q 2 3 . f1,3 1 2 Точность ±10 %. 5. Эмпирическая формула Кунце: f1,3 q2 с, где с – постоянная величина для данной породы: для сосны и лиственницы – 0,20; для ели и липы – 0,21; для березы, бука – 0,22. Точность 10…12 %. 41 6. Австрийский лесовод Шиффель внес большой вклад в теорию видовых чисел. Он изучал зависимость видового числа от высоты и коэффициента формы q2 у сосны, лиственницы, ели и пихты. В результате исследований, графических построений и математического анализа он предложил формулу для характеристики взаимосвязи видового числа с высотой и коэффициентом формы q2: c f a bq2 , 2 1,3 q2h где a, b, c – постоянные коэффициенты; h – высота ствола, м; q2 – коэффициент формы. Шиффель вычислил коэффициенты уравнения для сосны, лиственницы и ели. Эта закономерность имеет большое практическое и теоретическое значение, за 100 лет использования ее только подтверждают. Им были предложены формулы: для ели 0,32 f 0,66q2 0,14; 1,3 2 q2h для сосны f 1,3 0,896q 2 0,34 0,16; q2h для лиственницы 0,47 f 0,87q2 0,155. 1,3 2 q2h 7. Профессор Ткаченко М.Е. (1932) изучал закономерности изменения видовых чисел у лиственных пород. В результате исследования он пришел к выводу, что стволы хвойных и лиственных деревьев, растущих насаждений при каких угодно естественно-исторических условиях подчиняются одному и тому же закону формы стволов. При равных высотах и диаметрах стволы всех древесных пород имеют приблизительно равное видовое число. На основании исследований он соста- 42 вил таблицу общих видовых чисел. Оно определяется в зависимости от высоты дерева и q2. Точность определения видовых чисел 4 %. А.Н. Карпов на основании таблицы М.Е. Ткаченко составил таблицы объемов стволов растущего дерева в зависимости от диаметра D и высоты Н без указания породы. Вместо породы указывают d 2. Вывод Ткаченко был подтвержден профессором А.В. Тюриным. 8. Профессор Б.А. Шустов предложил формулу для определения старого видового числа: 0,60q 1,04 . 1,3 2 q2h f 9. Для условий Европейского Севера России получены формулы зависимости видовых чисел от высоты: для сосны 0,49 0,419 ; f1,3 h для березы 0,48 ; f1,3 0,428 h для ели и осины 0,46 0,463 ; f1,3 h для дуба 0,47 . f1,3 0,445 h Определение объема ствола растущего дерева В основу определения объемов стволов растущих деревьев положена формула V f1,3 gh, где f1,3 – старое видовое число; g – площадь сечения на высоте 1,3 м, м2; h – высота ствола, м. 43 Используя закономерную связь видовой высоты с высотой ствола f1,3h 0,417h 1,25, В.И. Левин (1966) предложил для определения объема стволов сосны формулу d 2 V 1,3 (0,417 h 1,25), 4 где d1,3 – диаметр ствола на высоте 1,3 м, см; h – высота ствола, м. Определение объема ствола по таблицам объема стволов при среднем коэффициенте формы – самый распространенный метод в таксации растущих деревьев. Таблицы составлены с использованием основной формулы и закономерности в изменении видовых чисел. Входом в таблицы являются древесная порода, d1,3 и h. Определение объема ствола по формуле Денцина: 2 V 0,001d1,3 . Формула дает точные результаты для стволов высотой 25…26 м. На каждый метр менее или сверх этого необходимо сбрасывать или добавлять 4 % объема ствола. Определение объема ствола по формуле Дементьева: hk , 3 где k – эмпирический коэффициент; d1,3 – диаметр ствола на высоте 1,3 м, см; h – высота ствола, м. 2 V d1,3 Эмпирический коэффициент k зависит от коэффициента формы q2: q2 0,60 0,65 0,70 0,75 0,80 k -3 0 +3 +6 +9 44 ПРИРОСТ ДРЕВЕСНОГО СТВОЛА Прирост – это изменение таксационных показателей во времени, причем величина эта всегда положительная. Формируется древесный прирост в результате деятельности камбия и роста верхушечной почки. В процессе роста дерева изменяется абсолютная величина высоты, толщины, площади поперечного сечения и объема. По величине годичного прироста можно определить возраст дерева. Он устанавливается по количеству годичных слоев. Годичный слой формируется благодаря нарастанию ранней и поздней древесины. У хвойных древесных пород годичный слой ясно выражен, у лиственных граница ранней и поздней древесины выражена менее отчетливо. Текущий прирост древесины является одной из характеристик продуктивности насаждений. Он показывает, насколько успешно растения используют имеющиеся условия среды и те благоприятные факторы, которые оказывают влияние на их рост. Текущий прирост характеризует фактическое количество древесины, выращиваемой в лесу. В таежных условиях климатические факторы в целом благоприятны для роста древесных пород умеренного климата (Анучин, 2004). В местах произрастания, которые подходят для роста разных древесных пород, формируются смешанные древостои и оценку текущего прироста необходимо давать по двум или нескольким породам в комплексе. В практике лесной таксации принято вычислять абсолютный и относительный прирост или процент прироста. Абсолютный прирост древесного ствола определяют по высоте, диаметру, площади поперечного сечения и объему. Прирост можно определить по разнице в показателях за год или за всю жизнь растения или за определенный период. Различают средний прирост и текущий. Текущий прирост может быть годичным, периодическим и средним периодическим. Годичный прирост по высоте, диаметру, площади поперечного сечения и объему определяют по формулам: по диаметру ; по высоте HH H ; по площади поперечного сечения: 𝐺 ; по объему 𝑉 , 45 где ДА, НА, GА, VА – диаметр, высота, площадь поперечного сечения и объем в возрасте А лет; ДА-1, НА-1, GА-1, VА-1 – диаметр, высота, площадь поперечного сечения и объем в возрасте А лет минус 1 год. Периодический прирост за n лет, определяют по формулам: по диаметру A A 𝑛; по высоте H HA HA 𝑛; по площади поперечного сечения по объему 𝑉 A A 𝑛, 𝐺 A 𝑛; A где ДА, НА, GА, VА – диаметр, высота, площадь поперечного сечения и объем в возрасте А лет; ДА-1, НА-1, GА-1, VА-1 – диаметр, высота, площадь поперечного сечения и объем в возрасте А лет минус n лет. В практике лесной таксации текущий прирост определяют как средний периодический, так как величина годичного слоя мала и ее трудно измерить, его определяют по формулам: A A ; по диаметру по высоте 𝑛 HA HA H ; 𝑛 по площади поперечного сечения по объему 𝑉A 𝑉A 𝑉 𝐺A 𝐺A 𝐺 ; 𝑛 . 𝑛 Средний прирост определяется путем деления абсолютной величины таксационного показателя на возраст дерева. Он показывает, на какую величину в среднем в год изменяется абсолютная величина таксационного показателя. Средний прирост определяют по формулам: A; по диаметру по высоте H A HA; A по площади поперечного сечения 𝐺A 𝐺 по объему 𝑉 A 𝑉A, A где A – диаметр в возрасте А, см; HA – высота в возрасте А, см; A – площадь поперечного сечения в возрасте А, см; A – объем ствола в возрасте А, см; А – возраст дерева, лет. 46 Соотношение текущего и среднего прироста В нормальных условиях роста у деревьев в первый период жизни текущий и средний прирост увеличиваются. У хвойных это увеличение идет в среднем до 50–60 лет. Причем в этот период текущий прирост больше среднего. В последующие годы оба прироста начинают уменьшаться, причем быстрее начинает падать текущий прирост. Кульминация текущего прироста наступает быстрее, чем среднего. В определенном возрасте (у хвойных в 50–60 лет) средний и текущий приросты совпадают. Этот возраст, кульминации среднего прироста, принято называть возрастом количественной спелости насаждений. Средний прирост зависит от древесной породы. В условиях III класса бонитета, в возрасте 60 лет средний прирост в высоту составляет у сосны обыкновенной – 0,21 м, у ели сибирской – 0,15 м, у березы повислой 0,16 м. Текущий прирост зависит от возраста деревьев. В средних условиях, III класс бонитета, текущий прирост в высоту у сосны обыкновенной составляет в возрасте 60 лет – 0,21 м, в 90 лет – 0,13 м. Текущий прирост зависит от условий места произрастания. В лучших условиях места произрастания прирост больше, например: у сосны в возрасте 60 лет прирост в высоту составляет в условиях III класса бонитета – 0,21 см, IV класса бонитета – 0,18 см. В зависимости от типа леса можно отметить разницу в текущем приросте деревьев. У сосны в 100-летнем возрасте прирост в высоту в сосняке кисличном 0,23 м, сосняке черничном 0,20 м, сосняке брусничном 0,18 м, сосняке лишайниковом 0,15 м, сосняке сфагновом 0,13 м. При вычислении величины прироста таксационные показатели берут без коры. При определении величины прироста по диаметру, площади сечения и объема прирост коры не учитывается, так как эта величина очень маленькая, в то же время недоучет коры может повлиять на точность проведенных измерений и расчетов. Соотношение объема коры и текущего прироста зависят от древесной породы, возраста, высоты, диаметра, условий места произрастания, географического района и других факторов. 47 Форма линейного прироста древесного ствола На форму ствола и его полнодревесность оказывает влияние характер распределения прироста по длине ствола. М.Л. Дворецкий (1964) выделил различные формы линейного прироста: возрастающую, падающую, постоянную, вогнутую, выпуклую и смешанную. Форма линейного прироста не остается постоянной а в течении роста дерева может переходить одна в другую. И.И. Гусев (1978), используя анализы хода роста 218 стволов ели в насаждениях Европейского Севера России, установил, что в одновозрастных ельниках соотношение форм линейного прироста тесно связано с возрастом. В молодняках преобладает возрастающая форма, когда линейный прирост увеличивается от основания к вершине дерева. С возрастом доля таких деревьев постепенно снижается. Возрастающая форма постепенно переходит в вогнутую, максимальное количество деревьев с вогнутой формой линейного прироста наблюдается в насаждениях в возрасте 90–100 лет (табл. 10). Таблица 10. Динамика форм линейного прироста одновозрастного ельника черничного (Гусев, 1978) Возраст, лет 40 60 80 100 120 140 Количество стволов по формам линейного прироста, % ВозрасПостоян- Падаю- СмешанВогнутая Выпуклая тающая ная щая ная 85,0 60,3 23,6 7,2 3,3 – 8,6 31,2 62,6 72,1 60,2 57,2 0,5 0,5 1,9 4,3 9,2 12,7 48 3,8 6,1 10,0 15,4 24,0 25,8 2,1 0,5 0,5 – 2,2 4,3 – 1,4 1,4 1,0 1,1 – ТАКСАЦИЯ ЛЕСНОЙ ПРОДУКЦИИ Виды лесной продукции и классификация лесоматериалов Из всех природных материалов древесина во все времена была и остается наиболее универсальным и самым распространенным во всех сферах жизни и отраслях промышленности. На Европейском Севере производства, связанные с лесом, являются ведущими в экономике региона. Лесозаготовительные и лесоперерабатывающие отрасли сформировались довольно давно, и постоянно идет процесс преобразования мощностей и интенсификации использования отдельных видов лесных ресурсов. Специализация лесов и лесохозяйственного производства, усиление природозащитной и природообразующей роли леса – главный фактор роста эффективности использования лесных ресурсов (Стенин, Синицын, 1978). Видами лесной продукции могут быть: древесина в хлыстах, деловые сортименты, дровяные сортименты (дрова технологические и для отопления), колотые, тесаные, гнутые лесоматериалы, пиломатериалы (пластины, четвертины, брус, бруски, доски, горбыль, шпалы), лущеные материалы: шпон, дранка; рубленные материалы: щепа (для плитного проихводства, биотоплива и глубокой химической переработки); продукты пиролиза (сухой перегонки): уголь и материалы глубокой химической переработки. В качестве сырья могут использоваться лесосечные, лесопильные и другие отходы: пни, вершины деревьев, кора, хворост, хмыз, ветви деревьев и кустарников, древесная зелень, опилки, обрезки и т.д. По своему качественному состоянию и хозяйственному использованию древесину подразделяют на деловую и дровяную. К деловой древесине относят хлысты или их отрезки, используемые в круглом виде или как сырье для механической или химической переработки в соответствии с существующими требованиями стандартов или техническими условиями на деловые сортименты. К дровяной древесине относят древесину низкого качества, дрова используемые для отопления и дрова технологические или сырье для пиролиза (углежжения), изготовления топливных брикетов, для изготовления плит и сырья для глубокой химической переработки. Деловая и дровяная древесина вместе называется ликвидной древесиной. 49 К древесным отходам относятся образующиеся в процессе производства основной продукции остатки сырья, материалов и полуфабрикатов, которые не могут быть использованы для выпуска продукции в данном технологическом потоке (Ушаков, 1994). Однако, с развитем новых технологий, отходы все шире находят применение в качестве сырья при химической переработке, при производстве различных прессованных изделий, получения топливных гранул (пеллет) и т.д. Древесная зелень находит применение для получения препаратов, используемых в фармакологии, пищевой промышленности и сельском хозяйстве. Существует большое разнообразие видов лесной продукции, получаемой из древесного ствола и других частей дерева. Так, по форме выделяют лесоматериалы в круглом и в обработанном виде, по способам учета круглый лес делят на две группы: учитываемый в плотных или складочных кубических метрах. По способу обработки лесоматериалы бывают: пиленые, колотые, тесаные, строганые, лущеные, гнутые. При этом в особю группу выделяют лесоматериалы, получаемые из корневых и прикорневых частей дерева, а также лесная продукция из корней, сучьев, ветвей деревьев. В отношении способа обработки, качества древесины, размеров ко всей лесной продукции предъявляются строго определенные требования, утвержденные в ГОСТах, ОСТах или технических условиях (ТУ). Определение объема хлыстов Некоторые технологии заготовки древесины предусматривают хлыстовую трелевку, а в отдельных случаях и вывозку древесины. При этом вывозится вся заготовленная древесина. Хлыстами называют стволы спиленных деревьев, отделенные от комлевой части, без вершинки и очищенные от сучьев. Длина хлыстов зависит от вида транспорта, на котором их вывозят. Поставляют хлысты неокоренными, но очищенными от сучьев, высота остатков которых над поверхностью ствола должна быть не более 3 см. Допускаются остатки сучьев до 5 см, но количество их не должно превышать 25 % их общего числа. К приемке хлысты поставляются партиями, а партией может считаться любое количество хлыстов, оформленное одним документом. 50 Хлысты учитывают в плотных кубических метрах без коры, как правило, поштучно, для чего используют составленные профессором Н.П. Анучиным специальные таблицы, принятые в 1987 г. в качестве отраслевого стандарта (ОСТ 13-232-87). Основой стандарта послужили таблицы объема и сбега стволов. По данным таблицам можно определить объемы хлыстов, для этого необходимо учитывать древесную породу, диаметр на расстоянии 1,3 м от комлевого торца и длину, а для партий хлыстов – разряд. Разряд хлыстов – это показатель, определяемый по диаметру на расстоянии 1,3 м от комля и длине хлыстов (табл. 11). Таблица 11. Распределение хлыстов сосны по разрядам в зависимости от диаметра и длины Диаметр хлыстов на расстоянии 1,3 м от комля, см 8 10 12 14 16 Длина хлыстов в метрах по разрядам I II 10,0…8,6 8,5…7,1 12,0…10,6 10,5…9,1 14,0…11,1 11,0…10,1 16,0…14,6 14,5…13,1 18,5…16,1 16,0…14,1 III IV V 7,0…6,6 9,0…8,1 10,0…9,1 13,0…10,1 14,0…12,6 6,5…4,6 8,0…6,1 9,0…7,6 10,0…9,1 12,5…10,6 4,5…3,6 6,0…4,6 7,5…6,1 9,0…7,1 10,5…8,1 Диаметры хлыстов в крупных партиях измеряют в одном случайно выбранном направлении. Для малой партии хлыстов, до 100 штук и менее, измеряют два взаимно перпендикулярных диаметра каждого хлыста и находят среднее арифметическое значение. Данные измеренных, а для малых партий средних диаметров хлыстов менее 20 см округляют до четных чисел с градацией 2 см, при этом доли менее нечетного числа не учитывают, а целое нечетное число и доли более нечетного округляют до большего целого числа. Значения диаметров более 20 см округляют до четных чисел с градацией 4 см, например: 20, 24, 28 и т.д. Для определения объема хлыстов, уложенных в кучи или штабели, измеряют диаметры комлевых срезов, которые затем переводят в диаметры на расстоянии 1,3 м от комля, используя для этого переводные коэффициенты: для сосны 0,79, ели 0,80, березы 0,83, осины 0,86. 51 Определение объема круглых лесоматериалов Хлысты могут быть раскряжеваны на лесосеке или на погрузочном пункте (верхнем складе), а при хлыстовой вывозке (транспортировке в хлыстах) на нижнем складе. При сортиментной заготовке могут применяться следующие системы машин и бензомоторных инструментов, работающих непосредственно на лесосеке: – бензиномоторная пила на валке и ракряжевке + форвардер; – бензиномоторная пила на валке + процессор на раскряжевке + форвардер; – бензиномоторная пила на валке + трелевочный трактор + процессор на раскряжевке; – валочно-пакетирующая машина на валке + скидер + процессор на раскряжевке + форвардер. При сортиментной заготовке меньше повреждаются оставляемые на корню деревья и лучше сохраняется подрост. При больших объемах заготовки леса (50 тысяч кубометров в год и более) для получения сортиментов высокий эффект дает использование специализированных машин – харвестеров и форвардеров. Эта система обеспечивает высокую производительность и степень механизации труда в лесу. По объему наибольшую долю составляют круглые деловые лесоматериалы, которые применяются: – непосредственно в круглом виде (бревна строительные, для свай и элементов мостов, рудничная стойка и др.); – для выработки пиломатериалов (пиловочные бревна); – для получения строганых и лущеных сортиментов (фанерные, спичечные кряжи и др); – для изготовления колотых и тесаных лесоматериалов (кряжи для выработки колесного обода, спиц, бондарной клепки, санного полоза, болванок для ружейных лож); – как сырье для целлюлозно-бумажного производства (балансы, технологические дрова). Более одной трети объема всей заготовленной древесины в круглом виде приходится на долю пиловочных бревен. Стандартная длина пиловочных бревен хвойных пород от 3 до 6,5 м, толщина не менее 14 см в верхнем отрезе без коры. Длина лесоматериалов, используемых непосредственно в круглом виде, определяется назначением и колеблется от 4 до 17 м, а толщина их в верхнем отрезе без коры 7 см и более. Большой объем (более 20 %) заготовленных сортиментов в 52 круглом виде приходится на балансы, длина которых колеблется в пределах 0,75 … 6,5 м, а толщина 6…22 см. Размеры и технические требования для круглых лесных сортиментов из хвойных пород изложены в ГОСТ 9463-2016 (взамен ГОСТ 9463-88), лиственных пород – ГОСТ 9462-2016 (взамен ГОСТ 9462-88), где предусмотрено в зависимости от качества древесины разделение лесоматериалов на три сорта и три категории по толщине (табл. 12). Таблица 12. Группы лесоматериалов по толщине Группа лесоматериалов Мелкие Средние Крупные Толщина, см Градация по толщине, см От 6 до 13 включительно Свыше 14 до 24 включительно От 26 и более 1 2 2 Категория крупности лесоматериалов определяется диаметром сортимента в верхнем отрезе, а сорт – как диаметром, так и качеством, то есть наличием пороков (сучки, трещины, косослой, кривизна и другие). Объем сортиментов в круглом виде (Vсорт) практически можно определить по простым стереометрическим формулам. Наиболее удобной является простая формула срединного сечения. Для нахождения объема по этой формуле нужно измерить длину сортимента (lсорт) и его диаметр на середине длины. Для повышения точности результатов рекомендуется измерять наибольший и наименьший диаметры, а площадь поперечного сечения (ɣ) находить по среднему арифметическому диаметру этих двух замеров. Затем определять объем по формуле Vсорт = ɣ lсорт. На практике вместо простой формулы срединного сечения используют таблицы объема цилиндров, входами в которые являются длина сортимента и его диаметр на середине длины (табл. 13). Таблица 13. Объем сортиментов по длине и диаметру на середине длины Длина сортимента, м 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 Объем, м3, при диаметре на середине сортимента, см 12 13 14 15 16 17 18 0,034 0,045 0,056 0,065 0,079 0,040 0,053 0,066 0,080 0,093 0,046 0,062 0,077 0,092 0,123 53 0,053 0,071 0,088 0,109 0,124 0,060 0,080 0,100 0,121 0,141 0,068 0,091 0,114 0,136 0,159 0,076 0,102 0,127 0,153 0,178 Преимуществом данного способа является то, что сбег не оказывает существенного влияния на величину объема у одинаковых по длине и диаметру на середине длины сортиментов. Недостатки способа связаны с необходимостью снятия коры на середине длины для измерения диаметра у деловых сортиментов, объем которых определяют без коры, а также невозможностью измерения диаметра на середине длины у сортиментов, уложенных в штабель. На практике в нашей стране применяют в основном специальные таблицы объемов круглых лесоматериалов – ГОСТ 2708-75 (табл. 14). Определение объема по данной таблице более простое, так как не нужно находить середину длины сортимента, снимать кору и можно измерять объем сортиментов, уложенных в штабель. Таблица 14. Объем круглых лесных материалов (по ГОСТ 2708-75) Диаметр верхнего среза, см 18 19 20 21 22 Объем бревен, м3, при длине, м 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 0,86 0,096 0,107 0,118 0,130 0,103 0,114 0,126 0,140 0,154 0,120 0,133 0,147 0,163 0,178 0,138 0,153 0,170 0,186 0,20 0,156 0,174 0,190 0,21 0,23 0,175 0,194 0,21 0,23 0,25 0,194 0,21 0,23 0,26 0,28 0,21 0,23 0,26 0,28 0,31 Методика составления таблиц объемов круглых лесоматериалов заключается в том, что для этого необходимо иметь большую совокупность бревен разных пород, размеров и формы. Объемы бревен определяют по сложной формуле срединных сечений, принимая при этом длину секции 1…2 м и измеряя диаметры с точностью до 0,1 см. Объединив этот материал по диаметру в верхнем срезе и длине бревен, находят их средние объемы с последующим выравниванием графическим или аналитическим методом. Основой таблиц объема круглых лесоматериалов послужили данные массового обмера бревен, полученные под руководством лесничего А.А. Крюденера в 1908–1913 гг. Сначала таблицы были составлены для разных древесных пород, а в пределах породы для бревен, заготовленных из «комлевой» и «некомлевой» частей древесного ствола. Однако не обнаружив существенных различий в объемах бревен, одинаковых по длине и диаметру верхнего среза, он предложил пользоваться одной таблицей для всех пород, без деления бревен на 54 комлевые и некомлевые. В 1925 г. проф. Г.М. Турский составленные им таблицы перевел из старых мер длины, толщины и объема в метрические меры. Затем табличные данные А.А. Крюденера– Г.М. Турского в 1944 г. проф. Н.П. Анучин выровнял графически и дополнил таблицу объемами бревен недостающих для производства размеров. Эта таблица в том же году была утверждена в качестве ГОСТ 2708-44. На точность определения объема сортимента оказывает влияние сбег. Опыт использования таблицы показал, что для сортиментов, заготовляемых из вершинной части полученные по таблицам значения дают систематическое занижение объемов (до 25…35%). Для устранения этого недостатка и повышения точности таксации круглых лесных материалов в 1956 г. проф. Н.П. Анучин составил таблицы объемов бревен, получаемых из вершинной части ствола, в виде дополнения к ГОСТ 2708–44 (табл. 15). К вершинным относят лесоматериалы длиной 1…7 м, толщиной в верхнем срезе 3...15 см. Вершинные бревна заметно отличаются по внешнему виду, в основном за счет большего количества сучков и утолщений вокруг них, которые придают сортименту своеобразную узловатость и неправильную геометрическую форму. При этом есть и количественные параметры использования этих таблиц: сбег на 1 метр длины должен быть более 1 см. Таблица 15. Объем круглых лесных сортиментов, получаемых из вершинной части ствола (по ГОСТ 2708-75) Диаметр верхнего среза, см 7 8 9 10 Объем бревен, м3, при длине, м 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 0,020 0,025 0,030 0,036 0,025 0,031 0,037 0,044 0,031 0,038 0,045 0,053 0,037 0,045 0,054 0,063 0,044 0,053 0,063 0,073 0,050 0,061 0,072 0,084 0,057 0,069 0,082 0,096 0,064 0,078 0,092 0,108 В 1975 г. после небольших уточнений таблицы объема круглых лесоматериалов были утверждены как ГОСТ 2708–75 (вновь утверждены в 1998 г.). 55 Правила измерения круглых лесоматериалов В соответствии с действующим стандартом (ГОСТ 9014.0-75) при хранении круглые лесоматериалы укладывают в различные виды штабелей: рядовой, рядовой с прокладками, пачковый, пачково-рядовой. В каждый отдельный штабель укладывают однородные по назначению и качеству сортименты (рис. 9). Кроме этого в штабеле должна быть одинаковая и длина сортимента, что исключает при сдачеприемке замеры длины каждого отдельного сортимента. Рис. 9. Круглые лесоматериалы, уложенные в штабель на верхнем складе Правила измерения определяются ГОСТ 2292-88 «Лесоматериалы круглые. Маркировка, сортировка, транспортирование, методы измерения и приемка». Поштучному измерению и учету в плотной мере подлежат деловые сортименты диной более 2 м, дрова более 3 м и деловые сортименты длиной до 2 м включительно, предназначенные для лущения, строгания, выработки авиационных пиломатериалов, лыжных и ложевых заготовок, а также лесоматериалов ценных пород. 56 Правила измерения лесоматериалов, учитываемых поштучно. Длину круглых лесоматериалов измеряют по наименьшему расстоянию между торцами в метрах с округлением до 1 см. Длину сортиментов измеряют без учета обязательного припуска в 1 % от размера бревна. Определение диаметра круглых лесоматериалов проводят с учетом следующих правил: а) диаметр верхнего отреза определяют как среднее арифметическое значение двух замеров – наибольшего и наименьшего диаметров. Затем проводят округление до целых сантиметров по среднему значению. Для партии бревен, состоящей более чем из 100 штук, допускается однократное измерение диаметров, но в строго определенном направлении. У лесоматериалов толщиной до 18 см независимо от числа единиц лесоматериалов в партии может измеряться один диаметр в горизонтальном направлении; б) у круглых лесоматериалов толщиной в верхнем сечении менее14 см градация установлена 1 см, при этом доли менее 0,5 см в расчет не принимают, а 0,5 см округляют в большую сторону; в) у лесоматериалов толщиной 14 см и более градация установлена 2 см, при этом доли менее 1 см в расчет не принимают, а 1 см и более округляют до ближайшего четного числа в сторону увеличения; г) у деловых сортиментов диаметр измеряют без коры, у дровяного долготья – с корой. Таксация круглых лесоматериалов, учитываемых в складочной мере. К круглым лесоматериалам, учитываемым в складочной мере относят: круглые деловые сортименты длиной до 2 м включительно, за исключением сортиментов, предназначенных для лущения, строгания, выработки авиационных пиломатериалов лыжных и ложевых заготовок, а также лесоматериалы ценных пород и дрова длиной до 3 м включительно, независимо от толщины. Короткомерные лесоматериалы укладывают в рядовые штабели-клетки или в плотные поленницы (рис. 10). Наибольший объем среди заготовляемых коротких лесоматериалов приходится на балансы и рудничную стойку, при этом минимальный диаметр балансов 6 см и длина 0,75 м, а рудничной стойки соответственно 7 см и 0,5 м. 57 Штабели должны быть однородными по назначению, размеру и качеству. Объем в складочной мере штабеля находят по трем измерениям: длине, высоте и ширине. Длину сортиментов принимают за ширину штабеля без учета припуска по длине сортимента, высоту находят как среднее арифметическое значение измерений высоты штабеля через 1 м по длине укладки, а длину штабеля измеряют лентой с точностью до 0,01 м. Рис. 10. Рядовой штабель: 1 – клетка; 2 – плотная поленница Перевод складочных кубических метров в плотные производят с помощью коэффициента полнодревесности согласно ГОСТ 2292-88 (табл. 16), который является отношением объема древесины в штабеле ко всему его геометрическому объему: K Vплот . Vсклад Значения коэффициентов полнодревесности зависят от длины сортиментов, их толщины и древесной породы. На производстве значения коэффициентов полнодревесности устанавливают по таблицам соответствующего стандарта. Если возникают разногласия между приемщиком и сдатчиком по плотности укладки, то коэффициент полнодревесности нуждается в проверке. Для этого существуют следующие способы: линейный (способ диагонали), по площади торцов, объемный и точечный. При проверке рекомендуется применять линейный или способ диагонали (рис. 11). 58 Таблица 16. Коэффициенты для перевода складочных мер балансов и рудничной стойки в плотные кубические метры Порода Ель, пихта Сосна Лиственница Береза, осина Липа Длина менее 1 м ГрубоБез В коре окоренные коры 0,71 0,69 0,67 0,70 0,67 0,78 0,76 – – 0,70 – Длина от 1 до 2 м ГрубоБез В коре окоренные коры 0,69 0,67 0,65 0,68 0,66 0,74 0,76 – – 0,77 – Рис. 11. Определение коэффициента полнодревесности методом диагонали На лицевой стороне штабеля или поленницы отмечают мелом, цветным карандашом или краской прямоугольник, высота которого равна высоте штабеля или поленницы, а длина не менее 8 м. В прямоугольнике с угла на угол проводят диагональ и измеряют ее длину. Затем, с точностью до 0,5 см, измеряют протяженность всех торцов по диагонали l1, l2, l3 и т.д. Разделив полученную сумму протяженности всех торцов попавших на диагональ ∑ ln на длину диагонали L, определяют коэффициент полнодревесности: ∑ 𝑙𝑛 𝐾= . 𝐿 Если длина штабеля менее 8 м, то в следующем штабеле намечают дополнительный пробный прямоугольник и производят измерение протяженности торцов по этой дополнительной диагонали. При этом следует учитывать, что число торцов по диагонали должно быть не 59 менее 60. Этот способ можно использовать как для круглых, так и для расколотых лесоматериалов. Более того он считается основным не только для проверки приемлемости стандартных коэффициентов полнодревесности, но и для расчета фактического коэффициента полнодревесности любого штабеля или поленницы, уложенных не по стандарту. Если длина штабеля или поленницы небольшая, то в прямоугольнике на лицевой стороне проводится вторая диагональ, соединяя противоположные углы штабеля или поленницы. Порядок измерений и расчета коэффициента полнодревесности точно такой же. Остальные способы определения коэффициентов полнодревесности рассматриваются при выполнении практической работы. Таксация дров. В тропических лесах заготавливается круглого леса 1,6 млрд м3, из них 75 % идет на дрова, в умеренных лесах заготавливается 1,7 млрд м3. Примерно 10 % заготовленного в мире круглого леса идет на производство угля, 45 % на дрова и 45 % на промышленную переработку. Дрова заготавливают, как правило, из неделовых частей стволов, то есть из частей стволов, сильно поврежденных гнилью или имеющих какие-то пороки, существенно снижающие технические качества древесины. Согласно техническим условиям дровяную древесину подразделяют на отопительную (ГОСТ 3243-88) и технологическую: предназначенную для углежжения и гидролиза (ГОСТ 24260-80) или для использования в качестве технологического сырья (ОСТ 13-76-79; ОСТ 13-234-87). Для дров существуют ограничения только в отношении гнили: площадь ее не должна превышать 65 % среза для отопительных дров, причем количество дров с гнилью 30…65 % среза торца не должно превышать 20 % сдаваемой партии дров; 15 % в дровах для углежжения и 3 % в дровах для сухой перегонки. По влажности дрова делят на воздушно-сухие (с содержанием влаги до 25 %), полусухие (26…50 %) и сырые (51 % и более). Заготавливают дрова в круглом виде (кругляк) и в колотом (плашник). При диаметре от 3 до 14 см дрова оставляют в круглом виде, при толщине от 15 до 25 см дрова раскалывают на две части, от 26 до 40 см – на четыре части, а при бόльших диаметрах – на столько частей, чтобы наибольшая линия раскола по торцу не превышала 20 см. Дрова заготавливают длиной 0,25; 0,33; 0,50; 0,75; 1,0; 2,0 м. Откло60 нения по длине не должны превышать ±2 см на 1 м. С согласия потребителя дрова могут быть заготовлены длиной, кратной перечисленным размерам, но для населения дрова кратных длин не допускаются. Согласно ГОСТ 3243-88, дрова различных пород по теплотворной способности и целям использования делят на три группы (табл. 17). Топливные дрова могут быть однородные (заготовленные от одной группы пород) и смешанные (из пород разных групп). Таблица 17. Распределение дровяной древесины по группам (по ГОСТ 3243-88) Назначение дров 1-я группа 2-я группа 3-я группа Сосна, ольха Ель, кедр, ива, пихта, осина, липа, тополь Для сухой перегонки Береза, бук, ясень, граб, ильм, вяз, клен, дуб, лиственница Береза, бук, ясень, ильм, вяз, клен, дуб Для углежжения Береза, бук, ясень, граб, ильм, клен, дуб Для отопления Осина, ольха, липа, тополь, ива Сосна, ель, кедр, пихта, лиственница – Осина, ольха, Тополь, ива Дрова, как и деловые сортименты длиной до 1 м, укладывают в поленницы правильной прямоугольной формы с рассортировкой по назначению, влажности и длине поленьев. Размер поленниц по длине не ограничивается, но, как правило, составляет несколько десятков метров. В длинных поленницах через каждые 10 м делают клети из тех же поленьев, а для удобства осмотра между поленницами должны быть проходы не менее 0,8 м. С концов поленницы укрепляют подпорками, чтобы они не разваливались, а торцы с лицевой стороны выравнивают в одной плоскости. Объем дров учитывают в складочных кубических метрах, за исключением дровяного долготья длиной более 3 м, объем которого находят в плотных кубических метрах по таблицам объема круглых лесных материалов (ГОСТ 2708-75). Для определения объема поленницы в складочной мере перемножают ее длину высоту и ширину. Длину измеряют посередине высоты поленницы с точностью до 0,1 м. Ширину поленницы принимают по 61 длине поленьев, а высоту находят как среднее арифметическое значение трех измерений, взятых произвольно в разных местах. При длине поленницы более 10 м ее высоту измеряют через каждые 3 м. Найденный объем дров в складочных кубических метрах переводят в плотные кубометры с помощью коэффициентов полнодревесности согласно ГОСТ 3243-88 (табл. 18). Таблица 18. Коэффициенты полнодревесности для перевода складочной меры дров в плотную (по ГОСТ 3243-88) Коэффициент полнодревесности для поленьев Хвойные породы Лиственные породы Длина, Круглые Круглые Смесь РасРасСмесь м круглых кококруглых и средсредтонкие и раско- тонкие ние лотые ние лотые расколотых лотых 0,25 0,33 0,50 0,75 1,00 1,25 1,50 2,00 2,50 3,00 0,79 0,77 0,74 0,71 0,69 0,67 0,66 0,64 0,62 0,61 0,81 0,79 0,76 0,74 0,72 0,71 0,70 0,68 0,67 0,66 0,77 0,75 0,73 0,71 0,70 0,69 0,68 0,66 0,64 0,63 0,77 0,75 0,73 0,72 0,70 0,69 0,68 0,67 0,66 0,65 0,75 0,72 0,69 0,65 0,63 0,61 0,60 0,58 0,56 0,55 0,80 0,78 0,75 0,72 0,70 0,68 0,67 0,65 0,63 0,62 0,76 0,74 0,71 0,69 0,68 0,67 0,65 0,63 0,62 0,60 0,76 0,74 0,71 0,69 0,68 0,67 0,66 0,65 0,64 0,63 Примечание. Тонкие поленья – толщиной от 3 до 10 см включительно, средние – толщиной от 11 до 14 см включительно; смесь поленьев – круглых 40 % и расколотых 60 %. Учет колотых, тесаных и строганых лесоматериалов. Большое значение в прошлом имели колотые, тесаные и строганные лесные материалы, со временем их значение в жизни людей утрачивалось, однако сохранились отдельные виды материалов, например клепка бондарная для изготовления бочек, которые нельзя заменить другими видами сырья без ущерба качества конечной продукции. Учитывают клепку сотнями и тысячами штук. Перекрещивающимися рядами бондарную клепку выкладывают в клети, а ее объем определяют по высоте, ширине и длине клети с помощью специальных таблиц. В среднем выход клепки из сырья составляет 30…40 %. 62 Сохранилось значение для изготовления качественной продукции ружейных болванок, заготовок из резонансной ели (для изготовления музыкальных инструментов), лыжных заготовок. Учет заготовок неправильной формы и имеющих большую ценность учитывают на вес. Меньшее значение в жизни современных людей имеет санный полоз, который готовят обтесыванием кругляка диаметром 12…14 см в верхнем конце, полезный выход полоза из сырья – около 65 %. Полоз учитывают парами. Для изготовления повозок для гужевого транспорта готовят обод и спицы колесные. Колесный обод получают раскалыванием бревен на сектора и обтесыванием до нужной формы. Обод учитывают стопами по 4 штуки (по числу колес в повозке). Полезный выход обода – 20…25 %. Колесные спицы учитывают сотнями и тысячами штук. Практически утратили свое значение для заготовки такие продукты, получаемые из ствола путем продольного обтесывания и раскалывания, как ванчес, плансон и другие. Таксация пиломатериалов. Пиломатериалами называют лесные материалы, получаемые при продольной распиловке бревен и кряжей. Основными видами пиломатериалов являются пластины, четвертины, брусья, бруски, шпалы, доски, горбыли и некоторые заготовки, предназначенные для изготовления мебели, судов, вагонов и другие (рис. 12). Рис. 12. Виды пиломатериалов: 1 – четырехкантный брус; 2 – трехкантный брус; 3 – двухкантный брус; 4 – брусок; 5 – доска обрезная; 6 – доска необрезная; 7 – пластина; 8 – четвертина; 9 – горбыль 63 Пластины получаются при распиловке бревен вдоль оси на две симметричные части. Четвертины являются результатом продольной распиловки пластины на две симметричные части. Брус – это пиломатериалы, имеющие толщину и ширину более 100 мм. По степени обработки брусья бывают двухкантные (пропиленные с двух сторон), трехкантные (с трех) и четырехкантные (со всех четырех сторон). Четырехкантные брусья могут быть острокантными (обрезными) и тупокантными (необрезными). Бруски имеют толщину менее 100 мм, но их ширина не превышает двойную толщину. Доски имеют толщину не более 100 мм, но их ширина превышает толщину более чем в 2 раза. Горбыли это наружная часть бревна, ограниченная с одной стороны плоскостью пропила, а с другой – частью боковой поверхности ствола. Горбыль хвойных пород, используемый как крепежный материал, называется обаполом. Шпалы – это пиломатериалы с особой формой поперечного сечения. Они предназначены для укладки под рельсы железных дорог. По форме сечения их делят на обрезные, в которых пропилены все четыре стороны, и необрезные, в которых пропилены противоположные стороны (постели). Элементы формы пиломатериалов: пласть, кромка, ребро, обзол. Пласть – широкая сторона пиломатериала при прямоугольном сечении или любая сторона при квадратном сечении. Кромка – это продольная узкая сторона пиломатериала. Ребро – линия пересечения пласти и кромки. Обзол – часть боковой поверхности бревна (коры), оставшаяся на пиломатериалах. Пиломатериалы бывают тонкие – до 32 мм по толщине и толстые – 40 мм и более. Объемы пластин находят делением на 2, а четвертин на 4 объема тех бревен, из которых они получены. Объемы обрезных пиломатериалов определяются сравнительно легко как произведение их ширины, толщины и длины. На практике используют специальные таблицы (ГОСТ 5306-83), по которым в зависимости от ширины, толщины и длины находят объем досок и брусков в плотных кубических метрах (табл. 18). 64 Таблица 18. Объем досок и брусков толщиной 45 мм (по ГОСТ 5306-83) Ширина досок и брусков, мм 4,0 100 110 120 130 140 0,0180 0,0198 0,0216 0,0234 0,0252 Объем досок и брусков, м3, при длине, м 4,5 5,0 6,5 0,0202 0,0223 0,0243 0,0263 0,0284 0,0225 0,0248 0,0270 0,0292 0,0315 0,0292 0,0322 0,0351 0,0380 0,0410 7,0 0,0315 0,0346 0,0378 0,0410 0,0441 Объемы необрезных пиломатериалов (досок, брусков, двухкантных брусьев) определяют по тем же таблицам, что и чистообрезных, но ширину их находят как полусумму ширины двух пластей, измеренных на середине пиломатериала, а толщину измеряют в какомлибо торце. ОСТ 13-24-86 предусматривает три способа учета необрезных досок: поштучный, пакетный и способ выборки. Объем горбыля (рис. 13) определяется по длине, ширине и толщине, измеренным на 0,4 его длины, считая от комлевой части, по формуле V = g0,4l = ⅔ atl, где g0,4l – площадь поперечного сечения, взятая на 0,4 длины от толстого конца горбыля; l – длина горбыля; а – ширина пласти; t – толщина сечения. Рис. 13. Замеры для определения объема: 1 – шпалы; 2 – горбыля Обапол окоренный и правильно оторцованный, рассортированный по размерам, укладывают в штабели так, чтобы толстые и тонкие концы располагались попеременно в разные стороны. Объем штабеля определяют в складочной мере с последующим переводом с помощью 65 коэффициентов полнодревесности, который колеблется в пределах 0,48…0,74 и определяется по ГОСТ 5780–77. Шпалы учитывают поштучно согласно стандарту. Объем шпал находят по формулам: для обрезных V = gl = (ab – t2)l; для необрезных шпал V=( 2 4 сh)l, где l – длина шпалы; a, b – ширина верхней и нижней постели; t – толщина шпалы; c – ширина основания боковых сегментов; h – высота сегментов. Учет шпона. Шпон – это тонкий лист древесины, срезанный с вращающегося чурака в процессе лущения. Шпон используют для производства спичек, клееной фанеры, ламината, отделки мебели, сепараторов в аккумуляторах, различной тары и др. Учитывают фанеру и шпон в квадратных и кубических метрах. Результат указывают дробью: в числителе – объем листа (до 0,00001 м3), в знаменателе – площадь листа (с точностью до 0,01 м2). Учет ведут по таблицам с учетом толщины и площади листа. Определение объема технологической щепы, древесной стружки и опилок. Технологическую щепу согласно ГОСТ 15815-83 используют для целлюлозно-бумажного, гидролизного производства и для получения древесно-стружечных и древесно-волокнистых плит, в качестве биотоплива. По длине размеры щепы составляют от 5 до 60 мм, по толщине от 5 до 30 мм. Технологическую щепу учитывают в насыпных кубических метрах с последующим переводом в плотные кубические меры с помощью коэффициентов полнодревесности, зависящих от расстояния перевозки щепы: до отправки потребителю – 0,36; при перевозке на расстояние до 50 км – 0,40; при перевозке на расстояние более 50 км – 0,42. Древесная стружка широко используется для упаковки продовольственных и промышленных товаров, изготовления фибролитовых плит, в качестве подстилки для содержания пушных зверей и др. Учитывают древесную стружку по массе партиями. Прессуется стружка в тюки размером 360 × 500 × 750 мм и 460 × 585 × 1000 мм, но могут 66 допускаться и другие размеры по согласованию с потребителями. При этом масса тюка должна быть не более 60 кг. Древесные опилки используют для гидролиза и изготовления пеллет. Их учитывают в кубометрах плотной массы. Для перевода насыпного объема в плотный объем используют следующие коэффициенты: до отгрузки потребителю – 0,28; при перевозке автотранспортом на расстояние до 5 км – 0,30 при перевозке автомобильным и железнодорожным транспортом на расстояние от 5 до 50 км – 0,34, на расстояние от 50 до 500 км – 0,36; при перевозке только железнодорожным транспортом на расстояние более 500 км – 0,38. Определение объема хвороста, сучьев, коры, корней, пней и древесной зелени. Хворост – это мелкие деревья, вырубаемые при разреживании молодняков (при рубках ухода в молодняках), а сучья получаются в большом количестве при заготовке древесины. Заготовленный хворост и сучья при наличии сбыта или для учета выполненной работы (например, при проведении рубок ухода) укладывают в правильные кучи между кольями вершинами в одну сторону с выровненными комлевыми отрезками (рис. 14) длиной, равной длине хвороста или сучьев, и высотой 1…2 м с надбавкой на усушку и осадку для хвороста 10 %, для сучьев и ветвей – 20 %. Ширину кучи измеряют между передней парой кольев, а высоту без учета надбавки. Все измерения перемножают и получают объем в складочной мере: = 𝑙. Рис. 14. Определение объема хвороста и сучьев 67 Для получения объема в плотных кубических метрах используют коэффициенты полнодревесности (табл. 19). Таблица 19. Коэффициенты полнодревесности отдельных видов лесопродукции Лесопродукция Хворост толщиной в комле до 4 см при длине ствола, м: 2,1...4,0 4,1…6,0 Хмыз, сучья, мелкий хворост длиной до 2 м Мелкая деловая древесина (жерди, колья), мелкие дрова (топорник) Неочищенный от сучьев Очищенный от сучьев 0,12 0,20 0,10 – 0,15 0,25 – 0,70 Примечание. Хмызом называют мелкий хворост (длиной до 2 м) и ветви. Корни вместе с пнем используют в качестве топлива, а у сосны и кедра как ценное сырье (осмол) для получения ряда химических продуктов: канифоли, скипидара, камфары и др. Пни и корни разрубают на части и укладывают в кучи. Объем в складочной мере определяют путем перемножения длины, высоты и ширины кучи. Для перевода найденного объема в плотные кубометры применяют коэффициент полнодревесности, равный 0,5. Древесная кора учитывается в кубометрах или в весовых единицах. Величина коры зависит от древесной породы, условий местопроизрастания, возраста древостоя, диаметра ствола и др. По отдельным древесным породам средний выход коры в кг с 1 м3 древесины приведен в табл. 20. Таблица 20. Выход коры с 1 м3 древесины, кг Порода Ель Дуб Береза Липа: луб мочало Ива Сырой вес Воздушно-сухой вес Коэффициент перевода из т в м3 32…40 40…4 – 20…24 25…27 13 1,15 1,25 1,20 45 – – – 26…32 – – 1,50 1,40 68 По весу кору учитывают при ее влажности 16…18 %. Заготовленную кору можно учитывать и в складочных кубометрах, а для перевода в плотные использовать коэффициент полнодревесности 0,3. Древесная зелень представляет собой хвою или листья с неодревесневшими побегами диаметром на месте среза до 0,8 см должно быть не менее 60 %, коры и древесины в сырье допускается не более 30 %, органических примесей – до 10 %, минеральных примесей – до 0,2 % (ГОСТ 21769-84). Заготавливают древесную зелень на свежесрубленных деревьях. Древесная зелень ценится в зависимости от наличия в ней технически ценных органических веществ. На состав и качество древесной зелени влияют: древесная порода, возраст деревьев, условия местопроизрастания, сезон заготовки, природные условия и др. Учитывают заготовленную древесную зелень: в весовых единицах (в килограммах или тоннах) на 1 га насаждений или на 1 м3 запаса древесины; в процентах от массы древесного ствола; в м3 на га и др. Древесные отходы и потери древесины. В процессе лесопользования на различных его этапах возникают потери древесины и отходы. Так, при лесозаготовках отходами являются сучья, ветки, древесные остатки от раскряжевки хлыстов и разделки долготья (вершинки, откомлевки, козырьки, вырезки дефектных участков древесины, обломки), при лесопилении и механической обработке лесоматериалов отходами могут быть горбыли, рейки, кромки, отрезки бревен и пиломатериалов, стружка, опилки, шлифовальная пыль, обрезки фанеры, шпона и плит, а также кора. Поэтому отходы составляют значительную величину и им следует уделять внимание, как вторичному сырью. По исследованиям А.Н. Песоцкого [цит по: Верхунов, Черных, 2007], выход пилопродукции при распиловке бревен толщиной 20…22 см на чистообрезные оторцованные доски составляет 61 % общего объема бревен, отходы – 33 % и безвозвратные потери – 6 %. Отходы древсины учитывают в скл. м3, при этом коэффициент полнодревесности в среднем принимают для опилок – 0,35; обрезок досок, брусьев – 0,58. Учет отходов деревообработки производят с применением коэффициентов полнодревесности согласно ТУ 13-539-80. С техническим прогрессом отходы все шире находят применение в качестве сырья при химической переработки, при производстве различных прессованных изделий, в качестве биотоплива для изготовления пеллет и т.д. 69 ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ Таксация древесного ствола срубленного и растущего дерева, лесной продукции Исходные данные: Для выполнения лабораторных работ каждому студенту выдается индивидуальное задание, которое включает таксационную характеристику отдельного дерева и перечетную ведомость древесных стволов на определенной площади (табл. 1 и 2). Таксационная характеристика модельного дерева. Порода – сосна. Возраст – 80 лет. Высота теперь – 20,6 м. Высота 10 лет назад – 18,3 м. Прирост высоты за 10 лет – 2,3 м. Рост дерева – хороший. Число слоев в 1 см на высоте груди от периферии – 12. Протяженность кроны – 10 м. Дерево срублено в сосняке черничном Емцовского учебно-опытного лесничества САФУ. Таблица 1. Таксационная характеристика модельного дерева Расстояние от шейки корня, м 0 1 1,3 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Диаметр, см В настоящее время 10 лет назад в коре без коры без коры 23,4 20,3 20,1 19,7 19,0 18,1 17,2 16,7 16,1 15,5 15,0 14,4 13,8 13,0 12,1 10,9 9,8 8,4 20,5 17,8 17,7 17,5 17,3 16,8 16,3 15,9 15,4 14,9 14,4 13,8 13,2 12,4 11,5 10,4 9,3 7,9 70 18,7 16,2 16,1 16,0 15,8 15,3 14,8 14,3 13,7 13,2 12,6 12,0 11,4 10,2 9,0 7,8 6,6 4,1 Прирост диаметра за 10 лет 1,8 1,6 1,6 1,5 1,5 1,5 1,5 1,6 1,7 1,7 1,8 1,8 1,8 2,2 2,5 2,6 2,7 3,8 Окончание табл. 1 Диаметр, см В настоящее время 10 лет назад в коре без коры без коры Расстояние от шейки корня, м Прирост диаметра за 10 лет 17 18 19 7,0 5,3 3,6 6,5 4,8 3,1 2,7 0,9 – 3,8 3,9 – 0,25 0,5 0,75 0,1 17,0 14,3 9,3 19,6 16,1 13,7 8,8 17,4 15,1 12,5 8,0 16,1 – – – – Таблица 2. Перечетная ведомость деревьев на пробной площади Диаметр, см 28 32 36 40 44 Итого Высота, м 16 19 22 25 20 2 1 – – 23 22 14 12 – – 48 12 11 16 10 7 56 – 5 3 13 6 27 Итого 54 32 32 23 13 154 Лабораторная работа № 1 Исследование формы древесного ствола 1.1. Форма поперечного сечения древесного ствола Для выполнения работы берут поперечные срезы дерева («кружки»), которые выпилены на разных высотах от комля. Непосредственно на кружках или их плане, переведенном на бумагу, проводят измерение диаметров в коре и без коры, а затем вычисляют площадь поперечного сечения разными способами. На кружках проводят поперечники, которые расположены между параллельными касательными, проведенными в соответствующих местах поперечного сечения, такие поперечники называют диаметрами (рис. 1.1). 71 d1′ d d1 d′ Рис. 1.1. Поперечное сечение древесного ствола: d, d1 – взаимно перпендикулярные диаметры; d ′, d1′ – наибольший и наименьший диаметры Далее измеряют диаметры в коре и без коры с точностью до десятых долей сантиметра и записывают в табл. 1.1. Таблица 1.1. Диаметры и длина окружности поперечного сечения древесного ствола сосны (высота дерева – 20,6 м) Высота сечения от комля, м d d1 Среднее значение d′ d1′ Среднее значение 1,3 14,7 14,0 14,9 14,2 14,8 14,1 15,2 14,1 14,5 13,6 14,8 13,8 10,3 (0,5H) 9,8 9,1 10,2 9,3 10,0 9,2 10,0 9,2 10,2 9,6 10,1 9,4 Примечание. В числителе приведены значения диаметров в коре, в знаменателе – без коры. Площадь поперечного сечения можно определить по формулам круга, эллипса, длине окружности и планиметром. Для определения площади поперечного сечения по формуле круга при массовом учете деревьев диаметр древесного ствола обмеряют в 72 одном случайно выбранном направлении. В этом случае площадь поперечного сечения определяется по следующей формуле: g 2 d , 4 (1.1) где g – площадь поперечного сечения, см2; d – диаметр, см. В связи с тем, что поперечное сечение древесного ствола не является идеальным кругом, площадь сечения принимает различные значения в зависимости от выбора направления для измерения диаметра. Например, наименьший диаметр, измеренный на высоте 1,3 м от шейки корня, в одном направлении оказался равным 14,5 см, а в другом 15,2 см. Исходя из этих диаметров площади поперечного сечения, вычисленные по формуле (1.1), равны 165,0 см2 и 181,4 см2. Для практических целей и облегчения расчетов по формуле круга составлены таблицы площадей для разных диаметров (приложение 1). Определение площади поперечного сечения ствола по одному случайно выбранному диаметру может дать существенные отклонения от фактической площади. Поэтому для более точного определения площади сечения измеряют диаметры в двух разных направлениях – взаимно перпендикулярные или наибольший и наименьший. В этом случае площадь поперечного сечения измеряют по следующим формулам: 2 d d , (1.2) 1 g1 4 2 2 d' ′+ d' ′ d 1 1 , g 2 (1.3) 4 2 где d, d1 – взаимно перпендикулярные диаметры; d ′, d1′ – наибольший и наименьший диаметры. Например, по измеренным диаметрам в коре ствола на высоте 1,3 м от шейки корня площадь сечения равна: 2 2 d d 3,14 14,7 14,9 171,9 см2; 1 g1 4 2 2 4 2 2 d d 3,14 15,2 14,5 173,1см2. 1 g2 4 2 4 2 73 Для определения площади поперечного сечения по формуле эллипса используют следующие формулы: g dd ; 3 (1.4) 4 1 g4 d ' d '1. (1.5) 4 В данном примере 3,14 g dd 14,7 14,9 171,9 см2; 3 4 1 4 3,14 g d'd' 15,2 14,5 173,0 см2. 4 1 4 4 При определении площади поперечного сечения планиметром контуры кружков в коре и без коры переносят на бумагу. При определении планиметром устанавливают необходимые единицы измерения (см2). Вычисленная с помощью планиметра площадь сечения принимается за истинную. Площади сечения, вычисленные другими способами, сравниваются с истинной по следующей формуле: gф gи P 100, (1.6) gи где Р – расхождение в определении площади поперечного сечения, %; gф – фактическая площадь поперечного сечения, вычисленная по формулам, см2; gи – истинная площадь поперечного сечения, определенная планиметром, см2. Результаты расчетов заносят в табл. 1.2. Таблица 1.2. Площадь поперечного сечения древесного ствола Способ определения С помощью планиметра По формуле круга: по взаимно перпендикулярным диаметрам На высоте 1,3 На половине высоты Площадь сечения, см2 Расхождение, % Площадь сечения, см2 Расхождение, % 173,5 154,8 – 76,5 69,8 – 171,9 156,1 -0,9 +0,8 78,5 66,4 +2,6 -4,8 74 Окончание табл. 1.2 Способ определения по наибольшему и наименьшему диаметру По формуле эллипса: по взаимно перпендикулярным диаметрам по наибольшему и наименьшему диаметру На высоте 1,3 Площадь Расхожсечения, см2 дение, % На половине высоты Площадь Расхожсечения, см2 дение, % 173,1 150,6 -0,2 -2,7 80,1 69,4 +4,7 -0,6 171,9 156,0 173,0 150,5 -0,9 +0,8 -0,3 -2,8 80,1 69,3 80,1 69,3 +4,7 -0,7 +4,7 -0,7 Примечание. В числителе приведены значения диаметров в коре, в знаменателе – без коры. 1.2. Форма продольного сечения древесного ствола Более сложную форму имеет продольное сечение древесного ствола, чем поперечное. Эта особенность исключает возможность приравнивать древесные стволы к правильным геометрическим телам вращения: цилиндру, параболоиду, конусу или нейлоиду. Более точно древесный ствол можно рассматривать как тело вращения, отдельные части которого приближаются к указанным геометрическим фигурам. Необходимо построить продольное сечение древесного ствола, используя измеренные диаметры в коре на разных высотах (табл. 1.3). Для этого следует воспользоваться пакетом Microsoft Excel, построить точечный график и получить уравнение связи диаметра дерева с высотой с выравненными значениями. На основании построенного графика следует дать анализ продольного сечения ствола, в котором указать, к какому из четырех правильных геометрических тел вращения по своей форме подходят отдельные части (комлевая, срединная, вершинная). В лесной таксации образующую древесного ствола принято приближенно выражать уравнением полинома n-й степени (n = 3–5) или более сложными моделями (например – кубический сплайн). В нашем примере по 22 точкам построили образующую древесного ствола (рис. 1.2), которая характеризуется следующим уравнением: y 0,0042 x3 0,1013 x 2 1,4019 x 22,322 . 75 (1.7) Диаметр, см 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Высота, м Рис. 1.2. Образующая древесного ствола (пунктирная линия – измеренные диаметры, сплошная линия – вычисленные по уравнению) Для вычисления диаметров по уравнению вместо x последовательно подставляем абсолютные высоты на 0, 1, 2, 3…19 м. Диаметры, вычисленные по уравнению, сравниваются с измеренными, и находится разница в сантиметрах и процентах (табл. 1.3). За истинные принимают измеренные диаметры. Таблица 1.3. Измеренные и теоретические диаметры ствола Высота от комля, м 0 1 1,3 2 3 4 5 6 7 8 Диаметр, см вычисленный измеренный по формуле 23,4 20,3 20,1 19,7 19,0 18,1 17,2 16,7 16,1 15,5 22,3 21,0 20,7 19,9 18,9 18,1 17,3 16,7 16,0 15,4 76 Расхождение в сантиметрах в процентах -1,1 +0,7 +0,6 +0,2 -0,1 0,0 +0,1 0,0 -0,1 -0,1 -4,6 +3,5 +2,8 +1,0 -0,4 0,0 +0,7 0,0 -0,4 -0,4 Окончание табл. 1.3 Высота от комля, м 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Диаметр, см вычисленный измеренный по формуле 15,0 14,4 13,8 13,0 12,1 10,9 9,8 8,4 7,0 5,3 3,6 14,8 14,2 13,6 12,8 12,0 11,0 9,9 8,6 7,1 5,4 3,4 Расхождение в сантиметрах в процентах -0,2 -0,2 -0,2 -0,2 -0,1 +0,1 +0,1 +0,2 +0,1 +0,1 -0,2 -1,0 -1,2 -1,7 -1,3 -0,9 +1,2 +1,1 +2,6 +1,9 +2,2 -4,2 В исходном примере уравнение кубической параболы достаточно хорошо описывает образующую древесного ствола в его средней части от 2 до 15 м, где разница в измеренных и теоретических диаметрах не превышает ±1,7 см. В комлевой и вершинной частях расхождения между фактическими диаметрами и вычисленным по уравнению более существенны. Независимо от этого в лесной таксации уравнение кубической параболы широко используют при моделировании образующей ствола и выводе математических формул для определения его объема (Моисеев и др., 1987). 1.3. Контрольные вопросы 1. На сколько (в % от среднего) отличаются наибольший и наименьший диаметры ствола? Влияет ли высота сечения на разницу в диаметрах и форму поперечного сечения? 2. Влияет ли кора на форму поперечного сечения? 3. Какой способ определения площади поперечного сечения ствола дает наилучшие результаты? 4. Почему нельзя точно выразить образующую древесного ствола одним математическим уравнением? 5. К каким правильным геометрическим телам вращения по своей форме относятся отдельные части древесного ствола? 77 Лабораторная работа № 2 Определение объема ствола срубленного дерева 2.1. Определение объема ствола по сложной формуле срединного сечения (сложной формуле Губера) Древесный ствол разделяют на равные по длине отрезки, например двухметровые, и вершинку (неполную секцию). Длина секции принимается в зависимости от размера ствола. Считается, что оптимальное число секций – 10–12. В исходном примере для ствола сосны длиной 20,6 м целесообразно взять 2 м длину секции. На середине каждой секции и у основания вершинки (неполной секции) измеряют диаметры ствола в коре и без коры. При длине секции 2 м измерения диаметров необходимо провести на расстоянии 1, 3, 5, 7 м и т.д. от комля, т.е. на всех нечетных и последнем четном в основании вершинки. По диаметрам определяют соответствующие им площади сечения (приложение 1). Объем ствола рассчитывается по следующей формуле: V l( 1 2 3 ... n ) 1/ 3 gn1hg , (2.1) где l – длина секции, м; 1 2 3 ... n – площади сечения на середине секций, м2; gn 1 – площадь основания сечения вершинки, м2; hg – высота вершинки, м. Исходные данные для расчета объема древесного ствола приведены в табл. 2.1. Таблица 2.1. Исходные данные для расчета объема древесного ствола по сложной формуле срединного сечения Номер секции I II III IV V VI Диаметр, см Расстояние Без от комля, м В коре коры 1 3 5 7 9 11 20,3 19,0 17,2 16,1 15,0 13,8 17,8 17,3 16,3 15,4 14,4 13,2 78 Площадь поперечного сечения, м2 Обозначение В коре Без коры 1 2 3 4 5 6 0,0323 0,0283 0,0232 0,0203 0,0177 0,0149 0,0249 0,0235 0,0209 0,0186 0,0163 0,0137 Окончание табл. 2.1 Номер секции Диаметр, см Расстояние от комля, м В коре Без коры Площадь поперечного сечения, м2 Обозначение В коре Без коры 0,0115 0,0075 0,0104 0,0068 0,0038 0,0033 0,0010 0,0008 0,0001 0,0001 VII VIII 13 15 12,1 9,8 11,5 9,3 IX 17 7,0 6,5 X 19 3,6 3,1 7 8 9 10 Основание вершинки 20 1,2 0,8 gn+1 Объем ствола, рассчитанный по формуле (2.1) составит: в коре V 2(0,0323 0,0283 0,0232 0,0203 0,0177 0,0149 0,0115 0,0075 0,0038 0,0010) 1/ 3 0,0001 0,6 0,3210 м3; без коры V 2(0,0249 0,0235 0,0209 0,0186 0,0163 0,0137 0,0104 0,0068 0,0033 0,0008) 1/ 3 0,0001 0,6 0,2784 м3. В лесной таксации для определения объема ствола часто пользуются сложной формулой срединного сечения на относительных высотах. Древесный ствол разделяют на 5 или 10 одинаковых секций длиной соответственно 0,2L или 0,1L (L – длина ствола). При длине секции 0,2L объем ствола будет рассчитываться по следующей формуле: V 0,2L( 0,1L 0,3L 0,5L 0,7L 0,9L ) , (2.2) где 0,1L 0,9L – площади поперечных сечений на расстоянии 0,1L – 0,9L от комля. Для нахождения объема ствола на середине каждой секции длиной 0,2L необходимо определить диаметр ствола в коре и без коры методом линейной интерполяции по следующей формуле: f (x) f (x ) f (x ) f (x ) x x1 , 1 1 2 (2.3) x x 2 где x – лежит в диапазоне x1 – x2 . 79 1 Например, при расстоянии от комля 18,54 м диаметр будет рассчитан следующим образом: в коре (18,54 18) 4,4; f (x) f (x ) f (x ) f (x ) x x1 5,3 (5,3 3,6) 1 1 2 x2 x1 (19 18) без коры (18,54 18) 3,9. f (x) f (x ) f (x ) f (x ) x x1 4,8 (4,8 3,1) 1 1 2 x2 x1 (19 18) Далее по диаметрам определить соответствующие им площади сечения и заполнить табл. 2.2. Таблица 2.2. Исходные данные для определения объѐма древесного ствола по сложной формуле срединного сечения на относительных длинах (длина ствола 20,6 м) Расстояние от комля Диаметр, см относительное абсолютное, м в коре Площадь поперечного сечения, м2 без без Обозначение в коре коры коры I 0,1L 2,06 19,7 17,5 0,1L 0,0305 0,0240 II 0,3L 6,18 16,6 15,8 0,3L 0,0216 0,0196 III 0,5L 10,3 14,2 13,6 0,5L 0,0158 0,0145 IV 0,7L 14,42 10,4 9,9 0,7 L 0,0085 0,0077 V 0,9L 18,54 4,4 3,9 0,9L 0,0015 0,0012 Номер секции Объем ствола, рассчитанный по формуле (2.2) составит: в коре V 0,2 20,6(0,03 05 0,0216 0,0158 0,0085 0,0015) 0,3211 м3; без коры V 0,2 20,6(0,0240 0,0196 0,0145 0,0077 0,0012 ) 0,2762 м3, где g0 , … , gn – площади верхнего и нижнего сечений секций, м2; l – длина секции, м; h – высота вершинки (неполной секции). 80 2.2. Определение объема ствола по сложной формуле среднего сечения (сложной формуле Смольяна) Сложная формула среднего сечения широко применяется для определения объема ствола и по точности практически равноценна сложной формуле срединного сечения. Ствол разделяют на равные по длине отрезки, двух- или однометровые. В начале и конце каждого отрезка измеряют диаметры в коре и без коры, по диаметрам определяют соответствующие площади поперечного сечения и заносят в табл. 2.3, а также площадь сечения основания вершинки (неполной секции). Формула для определения ствола (сложная формула среднего сечения) имеет следующий вид: V l g0 gn g1 g2 g3 ... gn 1/ 3gn hb. (2.4) 2 Таблица 2.3. Исходные данные для вычисления объема ствола по сложной формуле среднего значения Диаметр, см Расстояние от комля, м В коре Без коры 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 23,4 19,7 18,1 16,7 15,5 14,4 13 10,9 8,4 5,3 1,2 20,5 17,5 16,8 15,9 14,9 13,8 12,4 10,4 7,9 4,8 0,8 Площадь сечения, м2 ОбознаВ коре Без коры чение go g1 g2 g3 g4 g5 g6 g7 g8 g n-1 gn 0,0430 0,0305 0,0257 0,0219 0,0189 0,0163 0,0133 0,0093 0,0055 0,0022 0,0001 0,0330 0,0240 0,0222 0,0198 0,0174 0,0149 0,0121 0,0085 0,0049 0,0018 0,0001 Объем ствола, рассчитанный по формуле (2.4) составит: в коре 0,0430 0,0001 V 2( 0,0305 0,0257 0,0219 0,0189 0,0163 0,0133 2 0,0093 0,0055 0,0022 ) 1/ 3 0,0001 0,6 0,3302 м3; 81 без коры V 2( 0,0330 0,0001 0,0240 0,0222 0,0198 0,0174 0,0149 0,0121 2 0,0085 0,0049 0,0018) 1/ 3 0,0001 0,6 0,2844 м 3 . 2.3. Определение объема ствола по простой формуле срединного сечения (простой формуле Губера) Для определения объема ствола и его частей данным способом используют следующую формулу: V L , (2.5) где γ – площадь поперечного сечения на половине длины ствола, м2; L – длина ствола, м. Для нахождения объема ствола по формуле (2.5) определяют диаметр ствола на половине длины, по измеренному диаметру определяют площадь поперечного сечения и вычисляют объем ствола (табл. 2.4). Таблица 2.4. Определение объема ствола по простой формуле срединного сечения Измерение Длина ствола, м В коре Без коры 20,6 20,6 Площадь сечения Диаметр на полона половине дливине длины, см ны, м2 14,3 13,7 0,0161 0,0147 Объем ствола, м3 0,3307 0,3035 2.4. Определение объема ствола по простой формуле Госфельда Госфельд предложил для определения объемов следующие формулы: для усеченной части ствола: l V 3g L g n , (2.6) 4 3 древесного ствола: V 3 g L L, 4 3 (2.7) 82 где g L – площадь поперечного сечения ствола на 1/3 длины от комля, м2; 3 L – длина ствола, м; l – длина усеченной части ствола, м; gn – площадь поперечного сечения в верхнем отрубе усеченной части ствола, м2. В исходном примере длина ствола равна 20,6 м. Диаметр ствола на 1/3 длины ствола (6,9 м) равен в коре 16,2 см, без коры 15,5 см. Площади поперечного сечения соответственно составляют 0,0206 м2 и 0,0189 м2 (приложение 1). Далее полученные значения площадей сечений подставляем в формулу (2.7) и вычисляем объем: в коре V 0,75 0,0206 20,6 0,3183 м3; без коры V 0,75 0,0189 20,6 0,2920 м3. 2.5. Определение объема ствола по эмпирическим формулам Н.В. Третьяков предложил определять объем ствола непосредственно по длине ствола и измеренным диаметрам на половине и одной четверти длины ствола по следующей формуле: V 0,58Ld 1 4 d 1 d 1 , 4 (2.8) 2 d1/4 – диаметр на одной четверти длины ствола от комля, м; d1/2 – диаметр на половине длины ствола, м; L – длина ствола, м. Необходимость измерения диаметра в нижней половине ствола объясняется тем, что на эту часть приходится 80 % объема. В исходном примере диаметр на одной четверти длины ствола от комля в коре 17,0 см, без коры 16,1 см, на половине длинны 14,3 см и 13,7 см соответственно. Длина ствола 20,5 м. Подставляя данные формулу (2.8), получим объем ствола: в коре V 0,58 20,6 0,170 0,170 0,143 0,3152 м3; без коры V 0,58 20,6 0,161 0,161 0,137 0,2860 м3. 83 Б.М. Шустов предложил определять объем ствола исходя из длины ствола и диаметров на расстоянии 1,3 м от шейки корня и половине длины ствола по следующей формуле: V 0,534d1,3d1/ 2 L. (2.9) В исходном примере диаметр ствола на расстоянии от комля 1,3 м в коре 20,1 см, без коры 17,7 см. Объем ствола составит: в коре V 0,534 0,201 0,143 20,6 0,3161 м3; без коры V 0,534 0,177 0,137 20,6 0,2667 м3. В.Г. Ярошевич предложил определять объем ствола в зависимости от полнодревесности по следующим формулам: для полнодревесных стволов V 0,35d1/ 2 (d1/ 4 d1/ 2 )L; (2.10) для сбежистых V 0,29d1/ 4 (d1/ 4 d1/ 2 )L. (2.11) Если сумма диаметров (d1/ 4 d1/ 2 ) больше удесятеренной разности этих диаметров (d1/ 4 d1/ 2 )10 , следует пользоваться формулой (2.10), в другом случае – формулой (2.11). В исходном примере сумма диаметров в коре на одной четверти и половине длины составляет (d1/ 4 d1/ 2 ) 0,170 0,161 0,331 , т.е. больше удесятеренной разницы: (d1/ 4 d1/ 2 )10 (0,170 0,161)10 0,09 . Исходя из этого, объем ствола определяем по формуле (2,10): в коре V 0,35 0,143(0,170 0,143)20,6 0,3227 м3; без коры V 0,35 0,137(0,161 0,137)20,6 0,2944 м3. 2.6. Сопоставление объемов ствола, вычисленных разными способами Объем одного и того же древесного ствола, вычисленного по различным формулам, может отличаться в связи с несовершенством неко84 торых формул, что приводит к ошибкам в определении объема ствола. Дополнительно индивидуальная форма отдельного ствола нередко отличается от той формы, для которой выведены стереометрические или эмпирические формулы. Поэтому необходимо провести сравнение с истинным объемом ствола, в данной работе за истинный принимаем объем ствола, вычисленный по сложной формуле Губера (табл. 2.5). Таблица 2.5. Сопоставление объемов древесного ствола Способ определения Расхождение со сложной формулой Губера ствол в коре ствол без коры в коре без коры 3 м м3 % % Объем ствола, м3 По сложной формуле 0,321 Губера По сложной формуле 0,321 Губера по пяти секциям По сложной формуле 0,330 Смольяна По простой формуле 0,3317 Губера По простой формуле 0,318 Госфельда По эмпирической 0,315 формуле Третьякова По эмпирической 0,316 формуле Шустова По эмпирической 0,333 формуле Ярошевича 0,278 – – – – 0,276 +0,002 +0,0 -0,0022 -0,8 0,284 +0,0092 +2,9 +0,0060 +2,2 0,304 +0,0097 +3,0 +0,0251 +9,0 0,292 -0,0027 -0,8 +0,0136 +4,9 0,286 -0,0058 -1,8 +0,0076 +2,7 0,267 -0,0049 -1,5 -0,0117 0,294 +0,0117 +3,6 -4,2 +0,0160 +5,7 2.7. Контрольные вопросы 1. От чего зависит точность стереометрических и эмпирических формул? Какие формулы дают наименьшие погрешности? 2. Для каких по форме стволов стереометрические и эмпирические формулы дают наиболее точные результаты в определении объема ствола? 3. Назвать преимущества и недостатки в использованных способах определения объема ствола. 4. Вычислить процент коры древесного ствола по отношению к объему ствола в коре. 85 Лабораторная работа № 3 Определение объѐмов круглых лесоматериалов Древесные стволы распиливают на отдельные отрезки, называемые сортиментами. Размеры сортиментов (круглых лесоматериалов) по толщине, длине и качеству определяют действующие нормативные документы. Разделка древесных стволов хвойных и лиственных пород на сортименты производится в соответствии с ГОСТ 9463-2016 и ГОСТ 9462-2016 соответственно, в которых приведены размеры и технические требования к лесоматериалам. В зависимости от назначения круглых лесоматериалов название сортиментов, их размеры, порода и сорт должны соответствовать определенным техническим требованиям (табл. 3.1) Таблица 3.1. Наименование и размеры сортиментов из хвойных пород (ГОСТ 9463-2016) Назначение лесоматериалов Порода древесины Сорт Сосна, ель, пихПиловочник та, лиственница, 1; 2; 3; 4 кедр Диаметр в верхнем торце без коры, см Длина, м Градация по длине, м 14 и более 3,0…6,5 0,25 – Фанерное бревно Сосна, лиственница, кедр, ель, пихта 1; 2; 3 18 и более 1,3; 1,6; 1,91; 2,23; 2,54 и кратные им Балансы Ель, пихта, сосна, лиственница, кедр 2; 3; 4 6 и более 2…6,5 0,25 1; 2; 3 Для столбов 16…24, для свай 22…34 4,5; 6,5; 8,5; 9,5; 11,0; 13,0 – Бревно для столбов и свай Сосна, лиственница, ель, пихта 86 Окончание табл. 3.1 Назначение лесоматериалов Порода древесины Строитель- Сосна, ель, пихное бревно и та, лиственница, подтоварник кедр Сосна, ель, пихта, лиственница, кедр Рудничная стойка Сорт Диаметр в Градация Длина, верхнем торце по длине, м без коры, см м 2; 3 Строительное бревно 3,0…6,5 14…24, подтоварник 6…13 1; 2; 3 7…24 4,0…6,5 0,5 0,5 Древесный ствол следует разметить на сортименты и установить их размеры в соответствии с требованиями ГОСТов. При этом следует иметь в виду, что объем деловых сортиментов учитывается без коры, а объем дровяной древесины – в коре. Кора от деловых лесоматериалов идет в отходы. При разметке ствола на сортименты надо стремиться получить рациональное распределение сортиментов из всего древесного ствола. В исходном примере ствол сосны имеет длину 20,6 м. Деловая часть без фаутов определяется диаметром, который без коры должен быть не менее 6 см. Исходя из этого, деловая часть составляет 17 м. Из данного ствола сосны целесообразно выпилить пиловочник длиной 6 м, строительное бревно 3 м, затем рудничную стойку 4 м и баланс 4 м. Оставшуюся вершинную часть ствола отнести к дровам (рис. 3.1). 15,0 10,0 5,0 Ст. бревно, l=3м Пиловочник, l = 6 м 0,0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Руд. стойка, l=4м 9 Баланс, l = 4 м Дрова, l = 3,6 м 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 -5,0 -10,0 -15,0 Рис. 3.1. Схема раскряжевки древесного ствола на сортименты 87 У намеченных сортиментов следует указать класс крупности исходя из диаметра в верхнем (тонком) торце: 6…13 см – мелкие, 14…24 см – средние, 26 см и более – крупные (ГОСТ 9463-2016). При этом градация по толщине принята для мелких 1 см, для средних и крупных – 2 см. 3.1. Определение объема круглых лесоматериалов по таблицам ГОСТ 2708-75 Объем сортиментов определяется по таблицам объемов круглых лесоматериалов (ГОСТ 2708-75), которые составлены отдельно для бревен, выпиленных из комлевой и срединной (приложение 2), и вершинной (приложение 3) частей. К вершинной относят сортименты, имеющие на один метр длины уменьшение диаметра более 1 см, а также много сучков и утолщений, что придает им своеобразную узловатость и неправильную геометрическую форму. Для применения таблиц необходимо знать длину сортимента в метрах и диаметр в тонком торце в сантиметрах. При индивидуальном учете сортиментов диаметр в верхнем торце измеряется с точностью до десятых долей сантиметра, при массовом учете – по двухсантиметровым (крупные и средние) и односантиметровым (мелкие сортименты) ступеням толщины. При раскряжевке стволов к длине каждого сортимента делают припуск от 2 до 6 см, который в объем не включают. Деловая древесина и дрова составляют ликвидную древесину. Объем дров из вершинной части ствола можно определить по таблице (приложение 4), зная диаметр основания и длину вершинки. Объем отходов определяют по разности между объемами ствола в коре и ликвидной древесины. В связи с необходимостью определения объема отходов (коры) в работе следует определить объем сортиментов в коре и без коры (табл. 3.2). К отходам относят кору от деловых лесоматериалов. От общего объема ствола в коре следует определить процентное содержание объема сортиментов (без коры), дров (в коре) и отходов (коры от деловых лесоматериалов). 88 Таблица 3.2. Сортиментация древесного ствола сосны Наименование Класс сортимента крупности длина, м Пиловочник Строительное бревно Рудничная стойка Баланс Итого Дрова (вершина) Всего Размеры диаметр в верхнем отрубе, см в коре без коры Объем, м3 в коре без коры Средняя 6 16,7 15,9 0,1690 0,1535 Средняя 3 15,0 14,4 0,0690 0,0648 Мелкая 4 12,1 11,5 0,0718 0,0660 Мелкая – 4 17 7,0 – 6,5 – 0,0310 0,3408 0,0277 0,3120 – 3,6 – – 0,0031 0,0026 – 20,6 – – 0,3439 0,3146 В исходном примере из древесного ствола выход ликвидной древесины (деловая без коры и дрова в коре) составляет 0,3120 + 0,0031 = = 0,3151 м3. Объем отходов (общий объем ствола минус объем ликвидной древесины) равен 0,3439 – 0,3151 = 0,0288 м3. Объем коры равен 0,3439 – 0,3146 = 0,0293 м3. Он оказался на 0,0005 м3 (0,0031 – – 0,0026) больше, чем объем отходов. Часть коры, т.е. отходов (0,0005 м3), учтена вместе с дровяной древесиной, так как объем дровяной определяется в коре. Таким образом, из нашего древесного ствола с объемом в коре 0,3439 м3 получена следующая продукция (табл. 3.3). Таблица 3.3. Продукция, полученная из древесного ствола Наименование Пиловочник Строительное бревно Рудничная стойка Баланс Итого деловой Дрова (вершина) Итого ликвидной Отходы Всего Объем, м3 Проценты, % 0,1535 0,0648 0,0660 0,0277 0,3120 0,0031 0,3151 0,0288 0,3439 44,6 18,8 19,2 8,1 90,7 0,9 91,6 8,4 100,0 89 Данную методику расчета выхода круглых лесоматериалов из древесного ствола можно использовать для оценки эффективности разделки хлыстов на сортименты на лесозаготовительных предприятиях при выявлении выхода новых видов лесной продукции и др. 3.2. Определение объема круглых лесоматериалов по стереометрическим формулам Объем круглых лесоматериалов можно определить по стереометрическим формулам срединного и среднего сечения соответственно: V l; (3.1) V g0 gl l, 2 (3.2) где γ – площадь сечения на половине длины сортимента, м2; g0 – площадь сечения в нижнем отрубе, м2; gl – площадь сечения в верхнем отрубе, м2; l – длина сортимента, м. Средний сбег сортиментов находят по формуле (4.5). Результаты расчетов записывают в табл. 3.4. Таблица 3.4. Объем круглых лесоматериалов по стереометрическим формулам Наименова- Длиние сорти- на, мента м Пиловочник Строительное бревно Рудничная стойка Баланс Итого деловой Диаметр без коры, см dн.о d1/2 dв.о Площадь сечения, м 2 g0 γ gl Объем, рассчитанный по формуле Средсредин- сред- ний ного него сбег сечения сечения (3.1) (3.2) 6 20,5 17,3 15,9 0,0330 0,0235 0,0198 0,1410 0,1584 0,76 3 15,9 15,2 14,4 0,0198 0,0181 0,0163 0,0543 0,0542 0,50 4 14,4 13,2 11,5 0,0163 0,0137 0,0104 0,0548 0,0534 0,73 4 11,5 9,3 17 – – 6,5 0,0104 0,0068 0,0033 0,0272 0,0274 0,55 – – – 90 – 0,2773 0,2934 – 3.3. Сопоставление объемов деловой части ствола, вычисленных разным способами Большое значение для рационального и полного использования деловой древесины имеет правильное определение объема сортиментов. Поэтому представляет интерес оценка разных способов определения объема сортиментов из деловой части ствола (табл. 3.5). За истинный необходимо взять объем, вычисленный по сложной формуле срединного сечения, но уменьшенный на величину объема дровяной древесины (табл. 3.2). В исходном примере истинный объѐм деловой части ствола равен 0,2784 – 0,0031 = 0,2753 м3. Таблица 3.5. Сравнение объемов деловой части ствола Способ определения Объем По сложной формуле срединного сечения По таблице ГОСТ 2708-75 По простой формуле срединного сечения По простой формуле среднего сечения 0,2753 0,3120 0,2773 0,2934 Расхождение м3 % – 0,0367 0,0020 0,0181 – +13,3 +0,7 +6,6 3.4. Контрольные вопросы 1. От каких факторов зависит точность определения объема бревен по таблицам ГОСТ 2708-75? 2. Для каких бревен получаются наиболее точные результаты по таблицам ГОСТ 2708-75? 3. Как можно повысить выход деловой древесины? Какой процент выхода деловой древесины у вашего древесного ствола? 4. Вычислить отдельно процент крупной, средней и мелкой деловой древесины, дров и отходов. Лабораторная работа № 4 Исследование сбега древесного ствола Под сбегом древесного ствола понимают уменьшение диаметра ствола от комля к вершине. Наибольшая величина сбега наблюдается в комлевой и вершинной частях, а наименьшая на середине древесно91 го ствола. Для исследования сбега используют данные обмера диаметров ствола в коре и без коры на расстоянии от комля 0, 1, 3, 5 м и т.д., по которым вычисляют следующие виды: абсолютный, относительный и средний. 4.1. Абсолютный сбег ствола Абсолютный сбег определяется по разнице двух диаметров в любой части ствола, расположенных один от другого на расстоянии одного метра. Например, диаметр в коре у шейки корня 23,4 см, а на высоте 1 м от комля 20,3 см. Абсолютный сбег Sабс = d0 – d1 = 23,4 – – 20,3 = 3,1 см/м. На остальных участках ствола, где диаметры взяты через два метра, величина сбега равна половинному значению разницы диаметров. Например, диаметр в коре на высоте 1 м от комля 20,3 см, 3 м – 19,0 см, абсоютный сбег Sабс = (d0 – d1) / 2 = = (20,3 – 19,0) / 2 = 0,65 см/м (табл. 4.1). Таблица 4.1. Вычисление сбега древесного ствола Диаметр, см Расстояние от комля, В коре Без коры м 0 1 1,3 3 5 7 9 11 13 15 17 19 23,4 20,3 20,1 19 17,2 16,1 15 13,8 12,1 9,8 7 3,6 20,5 17,8 17,7 17,3 16,3 15,4 14,4 13,2 11,5 9,3 6,5 3,1 Абсолютный сбег Относительный сбег, % В коре Без коры В коре Без коры – 3,10 – 0,65 0,90 0,55 0,55 0,60 0,85 1,15 1,40 1,70 – 2,70 – 0,25 0,50 0,45 0,50 0,60 0,85 1,10 1,40 1,70 116,4 101,0 100,0 94,5 85,6 80,1 74,6 68,7 60,2 48,8 34,8 17,9 115,8 100,6 100,0 97,7 92,1 87,0 81,4 74,6 65,0 52,5 36,7 17,5 4.2. Относительный сбег ствола Относительный сбег – изменение диаметра ствола, выраженное в процентах от базового. В зависимости от места выбора базового диаметра различают относительный сбег на абсолютных высотах и относительный сбег на относительных высотах. 92 При определении относительного сбега на абсолютных высотах диаметры ствола на различных высотах выражаются в процентах от таксационного, принимаемого за 100 %. Относительный сбег на абсолютных высотах вычисляется по следующей формуле: dn , Sотн (4.1) d 1,3 где dn – диаметр ствола на абсолютных высотах (0, 1, 3, 5 м и т.д.), см; d1,3 – таксационный диаметр (на высоте 1,3 м от шейки корня), см. Относительный сбег на абсолютных высотах зависит от толщины и высоты древесного ствола. Его можно использовать для сравнения формы древесных стволов, имеющих одинаковый таксационный диаметр и высоту. Чтобы исключить влияние высоты дерева и его таксационного диаметра на характеристику формы ствола, В.К. Захаров (1967) предложил вычислять относительный сбег на относительных высотах. Н.П. Анучин (1982) назвал этот сбег – числа сбега. Для вычисления чисел сбега ствол размечается на 10 равных частей (0,1 высоты дерева). Измеряются диаметры в коре и без коры, начиная от шейки корня, а затем в конце каждой секции, т.е. на высотах 0; 0,lh; 0,2h; 0,3h; 0,4h; 0,5h; 0,6h; 0,7h; 0,8h; 0,9h (h – высота дерева). При обработке материалов диаметр ствола на высоте 0,lh принимают за I00 % (базовый), а диаметры на остальных относительных высотах выражают в процентах от базового диаметра. Числа сбега вычисляют по следующей формуле: d Sотн отн , (4.2) d 0,1h где dотн – диаметр на относительной высоте, см; d0,1h – диаметр на высоте 0,1h, см. Для данного примера результаты расчетов приведены в табл. 4.2. Таблица 4.2. Вычисление чисел сбега сосны (h = 20,6; 0,1h = 2,06 м) Относительная высота Абсолютная высота, м 0 0,1 0 2,06 Диаметр, см В коре Без коры 23,4 19,7 93 20,5 17,5 Число сбега, % В коре Без коры 118,8 100,0 117,1 100,0 Окончание табл. 4.2 Диаметр, см Число сбега, % Относительная высота Абсолютная высота, м В коре Без коры В коре Без коры 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 4,12 6,18 8,24 10,3 12,36 14,42 16,48 18,54 18,0 16,6 15,4 14,2 12,7 10,4 7,7 4,4 16,7 15,8 14,8 13,6 12,1 9,9 7,2 3,9 91,4 84,3 78,2 72,1 64,5 52,8 39,1 22,3 95,4 90,3 84,6 77,7 69,1 56,6 41,1 22,3 Относительные числа сбега имеют большое научное значение при изучении формы древесных стволов, произрастающих в различных условиях. Исследования И.И. Гусева (1978) показали, что числа сбега не зависят ни от высоты деревьев, ни от таксационного диаметра, и при одинаковых условиях формообразования имеют одинаковые значения. В пределах одной и той же породы числа сбега принимают различные значения в зависимости от условий роста. 4.3. Средний сбег Средний сбег вычисляется как для всего древесного ствола, так и для отдельных частей. Он характеризует изменение диаметра в среднем на один метр длины ствола или его части. Для древесного ствола средний сбег (см/м) вычисляют по следующей формуле: d1 , Scp (4.3) L 1 где d1 – диаметр ствола на расстоянии 1 м от шейки корня, см; L – длина ствола. В исходном примере средний сбег древесного ствола: в коре Scp 20,3 / (20,6 1) 1,04 см/м; без коры Scp 17,8 / (20,6 1) 0,91 см/м. 94 Средний сбег всего ствола можно определить как среднее значение из абсолютного сбега отдельных секций ствола без учета комлевой части по следующей формуле: Scp Sабс / n , (4.4) где S абс – суммарное значение абсолютного сбега отдельных секций ствола без учета комлевой части; n – число слагаемых абсолютного сбега. В данном примере средний сбег ствола: в коре Scp (0,65 0,90 0,55 0,55 0,60 0,85 1,15 1,40 1,70) / 9 0,92 см/м; без коры Scp (0,25 0,50 0,45 0,50 0,60 0,85 1,10 1,40 1,70) / 9 0,82 см/м. Для отрезков (бревен) средний сбег вычисляют по формуле dн.о dи.o , (4.5) l где dн.о – диаметр в нижнем отрубе, см; dв.о – диаметр в верхнем отрубе, см; l – длина сортимента, м. Scp По величине среднего сбега древесные стволы принято делить на три группы: 1) полнодревесные (Sср ≤ 1,0 см/м); 2) среднесбежистые (Sср = 1,1–2,0 см/м); 3) сбежистые (Sср ≥ 2,1 см/м). В исходном примере древесный ствол сосны по среднему сбегу относится к полнодревесному. 4.4. Контрольные вопросы 1. К какой категории полнодревесности относится древесный ствол по среднему сбегу? 2. В какой части древесного ствола наблюдается наибольший и наименьший абсолютный сбег? 3. В чем преимущество использования относительных чисел сбега? Для каких целей их можно использовать? 95 Лабораторная работа № 5 Вычисление коэффициентов формы и видовых чисел древесного ствола Коэффициенты формы и видовые числа являются основными расчетными элементами, позволяющими составлять объемные таблицы для таксации растущих деревьев. При определении объемов древесных стволов важно знать их конкретную математическую зависимость от объемообразующих факторов. К таким факторам относятся площадь поперечного сечения на высоте груди, высота и показатели, характеризующий полнодревесность (форму) стволов. В расчетах по определению объемов стволов из всех объемообразующих факторов наиболее сложен учет формы древесных стволов. Применение видовых чисел и коэффициентов формы дает возможность решить эту сложную и важную задачу. Коэффициенты формы древесного ствола 5.1. Коэффициенты формы – это отношение диаметров ствола, взятых на разных высотах, к диаметру на высоте груди. Для оценки формы древесного ствола австрийский лесовод А. Шиффель предложил определять коэффициенты формы у основания, на одной четверти, половине и трех четвертях высоты древесного ствола по формулам: d q 0 ; (5.1) 0 d1,3 q1 d1/ 4 ; d1,3 q2 d1/ 2 ; d1,3 d3 / 4 q 3 (5.2) (5.3) , (5.4) d1,3 где d0, d1/4, d1/2, d3/4 – диаметры ствола у шейки корня, на одной четверти, половине и трех четвертях высоты от шейки корня соответственно, см; d1/2 – диаметр на высоте груди (1,3 м от шейки корня), см. 96 Для данного примера коэффициенты формы ствола следующие: в коре q0 23,4 / 20,1 1,16, q1 17,0 / 20,1 0,85, q2 14,3 / 20,1 0,71, q3 9,3 / 20,1 0,46; без коры q0 20,5 / 17,7 1,16, q1 16,1 / 17,7 0,91, q2 13,7 / 17,7 0,77, q3 8,8 / 17,7 0,50. Вычисленные четыре коэффициента формы достаточно хорошо характеризуют форму древесного ствола. В этом можно убедиться по графику, который строят по коэффициентам формы с помощью компьютерных программ или на миллиметровой бумаге (рис. 5.1). Коэффициенты формы 1,4 1,2 1,16 1 1 0,85 0,8 0,71 0,6 0,46 0,4 0,2 0 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Высота древесного ствола, м 18 20 Рис. 5.1. Продольное сечение древесного ствола сосны по коэффициентам формы (в коре): высота ствола 20,6 м 97 22 Проводят ось ствола, на которой отмечают высоты 0, 1,3 м, 0,25h, 0,50h, 0,75h и h, откладывают соответствующие значения коэффициентов формы ствола в коре. При этом на высоте груди откладывают коэффициент, равный единице. Полученные на графике точки соединяют прямыми линиями. В результате построений получают схему продольного сечения древесного ствола. Такие схемы используют для определения коэффициентов формы в любой части ствола. По коэффициентам формы определяют диаметры на всех нечетных высотах: d n qnd1,3 , (5.5) где dn – диаметр ствола на любой искомой высоте, см; qn – коэффициент формы на любой высоте, определяют по графику (рис. 5.1); d1,3 – диаметр ствола на высоте груди, см. Коэффициенты формы зависят от высоты дерева, с увеличением которой они уменьшаются. Только при одинаковых высотах деревьев можно говорить о совпадении или различии формы стволов по коэффициентам формы. 5.2. Класс формы древесного ствола Чтобы исключить влияние высоты ствола при оценке формы стволов различных групп деревьев, Н.В. Третьяков (Моисеев, 1970) предложил вычислять класс формы ствола по следующей формуле: q2,1 d1 / 2 , d1 / 4 (5.6) где d1/2 – диаметр на половине высоты, см; d1/4 – диаметр на одной четверти высоты от шейки корня, см. В исходном примере класс формы ствола: q2,1 14,3 / 17,0 0,84. В зависимости от класса формы древесные стволы подразделены на три группы: 1) полнодревесные (q2,1 = 0,85); 2) среднесбежистые (q2,1= 0,80); 3) сбежистые (q2,1= 0,75). 98 Класс формы не зависит ни от высоты ствола, ни от таксационного диаметра и характеризует степень сбежистости нижней половины древесного ствола, на которую приходится 80 % его объема. Класс формы определяется формообразующими факторами, условиями формирования и роста деревьев. Поэтому класс формы имеет большое практическое значение при оценке формы стволов, произрастающих в различных условиях. 5.3. Видовые числа древесного ствола Видовое число показывает отношение объема ствола к объему цилиндра, имеющего со стволом одинаковую высоту и площадь основания. В зависимости от выбранной высоты, на которой определяют площадь основания, различают старое, нормальное (рациональное) и абсолютное видовые числа. Старое видовое число определяют как отношение объема ствола к объему цилиндра, имеющего со стволом одинаковую высоту и площадь сечения на высоте груди: Vc Vc . f1,3 (5.7) Vц g1,3h Для данного примера объем ствола сосны по сложной формуле срединного сечения (Губера) в коре равен 0,3210 м3, без коры 0,2784 м3 (табл. 2.5). Объем цилиндра вычисляется исходя из таксационного диаметра и высоты ствола. При диаметре на высоте груди в коре 20,1 см и без коры 17,7 см площадь сечения (приложение 1) соответственно составит 0,0317 м2 и 0,0246 м2. Объем цилиндра составит: в коре Vц 0,0317 20,6 0,6530 м3; без коры Vц 0,0246 20,6 0,5067 м3. Старое видовое число составит в коре f1,3 0,3210 / 0,6530 0,492; 99 без коры f1,3 0,2784 / 0,5067 0,549. Нормальное (рациональное) видовое число определяют как отношение объема ствола к объему цилиндра, имеющего со стволом одинаковую высоту и площадь сечения на высоте 0,lh. Выбор высоты, на которой берется площадь сечения, обусловлен влиянием корневых наплывов на форму комлевой части ствола. Из-за корневых наплывов форма нижней комлевой части весьма изменчива и неопределенна. На высоте 0,Ih влияние корневых наплывов на форму комлевой части ствола практически исключается. По предложению В.К. Захарова (1967) нормальное видовое число рекомендуется определять на высоте 0,lh по следующей формуле: Vc V f0,1 V g c h , (5.8) ц 0,1 где g0,1 – площадь сечения ствола на высоте 0,1h, м2. В данном примере диаметр на высоте 0,lh в коре 19,6 см, без коры 17,4 см. Соответственно этим диаметрам площадь сечения составит 0,0302 м2 и 0,0238 м2. Объем цилиндра составит: в коре Vц 0,0302 20,6 0,6221 м3; без коры Vц 0,0238 20,6 0,4903 м3. Нормальное (рациональное) видовое число составит в коре f0,1 0,3210 / 0,6221 0,515 ; без коры f0,1 0,2784 / 0,4903 0,567. Нормальное видовое число не зависит ни от высоты, ни от таксационного диаметра и определяется условиями формообразования древесных стволов. Это свойство нормального видового числа ис100 пользуется для оценки полнодревесности стволов, произрастающих в различных условиях формирования и роста. Таким образом, для определенных условий местопроизрастания данной породы нормальное видовое число может оказаться величиной постоянной. Абсолютное видовое число определяют как отношение объема ствола к объему цилиндра, имеющего со стволом одинаковую высоту и площадь сечения у основания. В основании ствола вследствие корневых наплывов форма очень изменчива и не поддается математическому моделированию. Это приводит к большой изменчивости абсолютного видового числа даже при одинаковых высотах и таксационных диаметрах и форме древесных стволов. Чтобы исключить влияние корневых наплывов у основания ствола, комлевую часть до уровня высоты груди отбрасывают, и абсолютное видовое число вычисляют по следующей формуле: V Vк , f a g c(h 1,3) (5.9) 1,3 где Vк – объем комлевой части ствола от шейки корня до высоты 1,3 м. Объем комлевой части определяется по простой формуле среднего сечения (см. формулу (3.2)). Для данного примера объем комлевой части ствола составит: в коре Vк g0 gl 0,0430 0,0317 1,3 0,0486 м3; l 2 2 без коры Vк g0 gl 0,0330 0,0246 1,3 0,0374 м3. l 2 2 Подставим исходные данные в формулу (5.9). Абсолютное видовое число древесного ствола сосны высотой 20,6 м: в коре fa 0,3210 0,0486 0,445; 0,0317 (20,6 1,3) 101 без коры fa 0,2784 0,0374 0,507. 0,0246 (20,6 1,3) Необходимо отметить, что абсолютное видовое число не нашло широкого применения. 5.4. Закономерные взаимосвязи видового числа с коэффициентами формы и высотой древесного ствола Наибольшее практическое значение имеет старое видовое число, которое связано с таксационным диаметром. В результате многолетних исследований установлены зависимости видового числа от высоты, диаметра на высоте груди, коэффициентов формы и других таксационных показателей. Это облегчает определение видового числа для растущего ствола и его использование в лесотаксационной практике. А. Шиффель установил зависимость видового числа от коэффициента формы и высоты ствола, которая отражена в следующих формулах: для сосны f 1,3 0,896q 0,34 0,160; 2 q2h (5.10) для ели f 1,3 0,66q 2 2 0,32 0,140; q2h (5.11) для лиственницы f 1,3 0,87q 0,47 0,155. 2 q2h (5.12) Для всех хвойных пород ошибка в вычислении по формуле (5.11) составляет не более ±3 %, поэтому А. Шиффель рекомендовал использовать данную формулу для всех хвойных пород. Подставим исходные данные в формулу (5.10). Видовое число древесного ствола сосны высотой 20,6 м: 102 в коре f 0,896 0,71 1,3 0,34 0,160 0,453; 0,71 20,6 без коры f 0,896 0,77 1,3 0,34 0,160 0,551. 0,77 20,6 Позднее М.Е. Ткаченко (1932) доказал, что общая формула А. Шиффеля может быть распространена и на лиственные породы. М.Е. Ткаченко аналогичную зависимость представил в форме таблицы «Всеобщие видовые числа по высотам и коэффициентам формы q2» (приложение 5). Видовое число древесного ствола сосны высотой 20,6 м: в коре – 0,500, без коры – 0,549. Н.В. Третьяков установил следующую связь видового числа с коэффициентами формы q1 и q2: f1,3 0,737 q1 q1q2 . (5.13) Видовое число древесного ствола сосны составит: в коре f1,3 0,737 0,85 без коры 0,85 0,71 0,487; f1,3 0,737 0,91 0,91 0,77 0,561. А.Н. Карпов пришел к выводу, что при определении видового числа коэффициент формы q2 должен возводиться в различную степень в зависимости от полнодревесности и высоты ствола: f1,3 q2 x , где x – показатель степени, x q2 (5.14) h 2,6 . h 1,3 Видовое число древесного ствола сосны высотой 20,6 м составит: в коре f1,3 0,712,1 0,487; 103 без коры f1,3 0,772,3 0,548. Б.А. Шустов предложил следующую формулу для определения видового числа в зависимости от коэффициента формы q2 и высоты ствола: f 1,3 0,60q 1,04 . 2 q2h (5.15) Видовое число древесного ствола сосны высотой 20,6 м составит: в коре f 0,60 0,71 1,3 1,04 0,497; 0,71 20,6 без коры f 0,60 0,77 1,3 1,04 0,523. 0,77 20,6 П.В. Воропанов установил, что видовое число можно определять как среднее значение суммы квадратов коэффициентов формы q1 и q3 по следующей формуле: 2 2 q1 q 3 (5.16) f1,3 . 2 Видовое число древесного ствола сосны составит: в коре 0,852 0,462 0,467; f1,3 2 без коры 0,912 0,502 0,539. f1,3 2 Немецкий ученый Вейзе пришел к выводу, что для приближенных расчетов видовое число можно определить по квадрату коэффициента формы q2: f1,3 q2 2. (5.17) 104 Видовое число древесного ствола сосны составит: в коре f1,3 0,712 0,504; без коры f1,3 0,772 0,593. Немецкий ученый Кунце установил, что видовое число отличается от второго коэффициента формы на постоянную величину: f1,3 q2 с , (5.18) для сосны с = 0,20; ели с = 0,21; березы с = 0,22; осины с = 0,24. Видовое число древесного ствола сосны составит: в коре f1,3 0,71 0,20 0,51; без коры f1,3 0,77 0,20 0,57. Результаты расчетов сведены в табл. 5.1. Таблица 5.1. Сравнение видовых чисел древесного ствола сосны Способ определения По формуле (5.7) По Шиффелю По Ткаченко По Третьякову По Карпову По Шустову По Воропанову По Вейзе По Кунце Ствол в коре Видовое Расхожчисло дение, % – +7,9 +1,6 -1,0 -1,0 +1,0 -5,1 +2,4 +3,7 0,492 0,453 0,500 0,487 0,487 0,497 0,467 0,504 0,510 105 Ствол без коры Видовое Расхожчисло дение, % 0,549 0,551 0,549 0,561 0,548 0,523 0,539 0,593 0,570 – +0,4 0,0 +2,2 -0,2 -4,7 -1,8 +8,0 +3,8 5.5. Контрольные вопросы 1. Какими коэффициентами формы можно характеризовать форму древесного ствола? 2. Чем отличаются коэффициенты формы и класс формы древесного ствола? 3. Для каких целей используют коэффициенты формы и класс формы древесного ствола? 4. Что характеризует видовое число древесного ствола? 5. От каких таксационных показателей зависит старое видовое число древесного ствола? 6. Где используется старое видовое число? В чем его преимущество перед другими видовыми числами? 7. Для каких целей можно использовать нормальное (рациональное) видовое число? 8. Как влияет кора дерева на полнодревесность древесного ствола? Лабораторная работа № 6 Определение объема ствола растущего дерева Разработка методов определения объема ствола растущего дерева является важной задачей в лесной таксации. При определении объема растущего ствола число измерений ограничено в силу специфики объекта. У растущего древесного ствола для измерения доступны высота и таксационный диаметр. Однако при одинаковых диаметре и высоте объем ствола может отличаться. Это объясняется различием формы древесных стволов. Поэтому при определении объема ствола растущего дерева, кроме измерения таксационного диаметра и высоты, необходимо учитывать его форму. Практическая реализация учета формы осуществляется через коэффициенты формы и видовые числа. Теория видовых чисел положена в основу методов определения объема ствола растущего дерева. Коэффициенты формы и видовые числа на растущем стволе непосредственно определить очень трудно. В связи с этим на практике используют связь этих показателей с легко измеряемыми высотой или таксационным диаметром. 106 6.1. Определение объема ствола растущего дерева по таблицам Для таксации растущих деревьев в коре отдельно по породам составлены таблицы объемов ствола. Входом в таблицы является диаметр на высоте груди, высота и форма ствола. Практика применения таблиц показала, что наиболее сложным вопросом при таксации растущего ствола является учет его формы. Попытка использовать таблицы объемов для таксации стволов индивидуальной формы практически не реализована. Поэтому в последнее время, как правило, применяют региональные таблицы для стволов определенной породы средней формы. В исходном примере диаметр на высоте груди в коре 20,1 см, высота 20,6 м. По таблице объемов стволов сосны (приложение 6) находим, что объем древесного ствола составляет 0,310 м3. Таблицы объемов для других пород Европейского Севера приведены в различных лесотаксационных справочниках (1982, 2012). 6.2. Определение объема ствола растущего дерева по формуле Дементьева Н.Н. Дементьев для определения объема ствола предложил следующую формулу: hK , 2 (6.1) V d1,3 3 где d1,3 – диаметр древесного ствола на высоте груди, м; h – высота ствола, м; К – эмпирический коэффициент. Эмпирический коэффициент К зависит от коэффициента формы, который представлен в табл. 6.1. Таблица 6.1. Зависимость коэффициента К от коэффициента формы q2 0,60 0,65 0,70 0,75 0,80 – K –3 0 +3 +6 +9 – Коэффициент формы q2 для растущего ствола часто бывает неизвестен и определить его трудно. В этом случае принимают его среднее значение. Так, для Европейского Севера среднее значение коэффициента формы для сосны, ели, лиственницы q2 = 0,70. В исходном примере q2 = 0,71. Поэтому поправочный коэффициент К = +3. 107 Объем ствола в коре при d1,3= 20,1 см и h = 20,6 м будет равен 20,6 3 V 0,2012 0,3178 м3. 3 6.3. Определение объема ствола растущего дерева по формуле Денцина Для приближенной оценки объема стволов высотой 25…26 м Денцин предложил следующую формулу: V 0,001d1,3 2 . (6.2) Если высота ствола больше или меньше указанной, на каждый метр высоты ствола в объем, вычисленный по формуле (6.2), необходимо вносить поправку: для сосны ± 3 %, ели ± 3…4 %. Для данного примера объем ствола в коре равен V 0,001 20,12 0,404 м3. Высота ствола 20,6 м, т.е. на 5 м меньше по сравнению с той, которая заложена при выводе формулы, т.е. необходимо внести поправку –15 %, т.е. –0,061 м3. С учетом поправки искомый объем ствола сосны составит 0,343 м3. 6.4. Определение объема ствола растущего дерева по эмпирической формуле Левина Объем ствола равен произведению площади сечения на высоте груди g1,3, высоты h и видового числа f1,3: V g1,3hf1,3 . (6.3) В.И. Левин (1966), опираясь на многочисленные исследования хвойных пород Европейского Севера, установил эмпирическую зависимость видового числа от высоты древесного ствола, которая имеет следующий вид: f1,3h 0,417h 1,25, (6.4) где f1,3h – видовая высота. Подставив приведенную зависимость в формулу (6.3), получим следующую формулу: 108 V g1,3 (0,417h 1,25) . (6.5) В данном примере d1,3 = 20,1 см, g1,3 = 0,0317 м2, h = 20,6 м. Объем ствола в коре равен V 0,0317 (0,417 20,6 1,25) 0,3119 м3. 6.5. Сопоставление объемов стволов растущего дерева, вычисленных разными способами Определив истинный объем ствола по сложной формуле срединного сечения (сложная формула Губера), можно оценить точность вычисления объема ствола разными способами. Истинный объем ствола сосны в коре 0,3210 м3 (см. табл. 2.5). Расхождение оценивается в абсолютных и относительных величинах (табл. 6.2). Таблица 6.2. Сравнение объемов стволов растущего дерева Способ определения Объем, м3 По сложной формуле срединного сечения По объемным таблицам По формуле Дементьева при q2 = 0,71 По формуле Денцина По формуле Левина 0,3210 0,3100 0,3178 0,3430 0,3119 Расхождение м3 % – -0,0110 -0,0032 0,0220 -0,0091 – -3,4 -1,0 +6,9 -2,8 6.6. Определение объема совокупности древесных стволов Расчет объема совокупности древесных стволов проводят по таблицам средней формы на основе измеренных диаметров на высоте груди и высот. Отбор деревьев производится на определенной площади, в делянке, квартале и т.д. Результаты обмера группируются по ступеням толщины и высоты. Величина ступени определяется размером деревьев. В данном примере отобранная совокупность деревьев сосны для получения авиадревесины в делянке площадью 25 га сгруппирована по 4-сантиметровым ступеням диаметра и 3-метровым ступеням высоты (табл. 6.3). По объемным таблицам средней формы (приложение 6) определяют объем одного ствола и умножают на число стволов, в результате получают объем древесных стволов данной совокупности (табл. 6.4). 109 Таблица 6.3. Совокупность древесных стволов для получения авиадревесины Диаметр, см 28 32 36 40 44 Итого Высота, м 16 19 22 25 20 2 1 – – 23 22 14 12 – – 48 12 11 16 10 7 56 – 5 3 13 6 27 Итого 54 32 32 23 13 154 Таблица 6.4. Объем совокупности древесных стволов сосны для получения авиадревесины Диаметр, см 28 32 36 40 44 Итого Высота n 16 V Vn n 19 V Vn n 20 0,489 9,78 22 0,564 12,41 12 2 0,641 1,28 14 0,74 10,36 11 1 0,81 0,81 12 0,94 11,28 16 10 7 23 11,87 48 34,05 56 22 V 0,65 0,84 1,06 1,31 1,58 Vn n 25 V Vn 7,8 9,24 16,96 13,10 11,06 58,16 n – 5 3 13 6 V – 0,93 1,18 1,46 1,77 Vn – 4,65 3,54 18,98 10,62 Объем всех древесных стволов сосны данной совокупности в делянке площадью 25 га составляет 142 м3. 6.7. Контрольные вопросы 1. Какие показатели должны быть учтены при определении объема ствола растущего дерева? 2. Какой способ широко применяется в практике и от чего зависит точность его использования? 3. Оценить точность применяемых в работе способов определения объема ствола растущего дерева. 4. Что понимается под совокупностью отдельных деревьев? Каковы особенности таксации совокупности отдельных деревьев? 110 Лабораторная работа № 7 Определение прироста древесного ствола срубленного и растущего дерева В процессе лесохозяйственной деятельности в лесу производятся различные мероприятия (рубки ухода, внесение удобрений, обрезка сучьев), направленные на улучшение роста деревьев и повышение качества древесины. Показателем качества и эффективности проводимых мероприятий является величина прироста древесины ствола. Прирост – это увеличение размеров дерева по высоте, толщине и объему в результате жизнедеятельности камбиального слоя и роста верхушечной почки. В лесной таксации различают текущий и средний приросты древесины ствола. Текущий пророст характеризует скорость нарастания древесины за год или небольшой промежуток времени. Средний прирост характеризует скорость нарастания древесины в среднем за один год в течение всей истекшей жизни дерева. 7.1. Исследование радиального прироста по длине ствола Особенности отложения радиального прироста по длине ствола оказывают существенное влияние на величину текущего прироста, обуславливают форму и полнодревесность ствола. Известно, что ширина годичного слоя в разных частях ствола неодинаковая. М.Л. Дворецкий (1964) установил, что в древостое встречаются различные формы линейного прироста, которые в зависимости от возрастной стадии и условий внешней среды могут переходить одна в другую. Он выделил возрастающую, падающую, постоянную, вогнутую, выпуклую и смешанную формы линейного прироста (рис. 7.1). Рис. 7.1. Формы линейного прироста древесных стволов по М.Л. Дворецкому: 1 – возрастающий; 2 – падающий; 3 – постоянный; 4 – вогнутый; 5 – выпуклый приросты 111 Формы линейного прироста как качественные показатели дают лишь общее представление о процессе формирования древесины в разных частях ствола. Количественными показателями являются коэффициенты линейного прироста, которые тесно связаны с особенностями изменения ширины годичных слоев по длине ствола. Коэффициенты линейного прироста вычисляют по следующим формулам: Z С 0 ; (7.1) 0 Z1,3 Z (7.2) С 1/ 4 ; 1 Z1,3 Z1/ 2 ; Z1,3 Z С 3/4 ; 3 Z1,3 Z С 1 , 4 Z 1,3 С2 (7.3) (7.4) (7.5) где C0, C1, C2, C3, C4 – коэффициенты линейного прироста древесного ствола; Z0 – прирост диаметра основания ствола (у шейки корня), см; Z1/4, Z1/2, Z3/4 – прирост диаметра на одной четверти, половине и трех четвертях бывшей высоты ствола (n лет назад), см; Z1 – прирост диаметра у основания приросшей вершины за n лет, см; Z1,3 – прирост диаметра на высоте груди, см. Для исходного примера высота ствола в настоящее время 20,6 м, прирост высоты за 10 лет составил 2,3 м, высота 10 лет назад hA-n = = hA – Zhn = 20,6 – 2,3 = 18,3 м. Необходимо найти прирост диаметра за 10 лет на четвертях от бывшей высоты 18,3 м, а также у шейки корня и основания приросшей вершины. В нашем примере следует определить прирост диаметра на следующих высотах: 0; 1,3; 4,6; 9,2; 13,7; 18,3 м. Прирост диаметра на указанных высотах определяется по разнице диаметров без коры теперь и 10 лет назад. В данном примере приросты за 10 лет составили: Z0 = 1,8 см; Z1,3 = 1,6 см; Z1/4 = 1,0 см; Z1/2 = 1,2 см; Z3/4 = 0,8 см; Z1 = 3,9 см. 112 Подставляя в формулы (7.1)–(7.5) исходные данные, получим коэффициенты линейного прироста: 1,8 С 1,13; 0 1,6 1,0 С 0,63; 1 1,6 1,2 С 0,75; 2 1,6 0,8 С 0,50; 3 1,6 3,9 С 2,43. 0 1,6 Коэффициент линейного прироста По коэффициентам линейного прироста строится график изменения линейного прироста по длине ствола (рис. 7.2). На высоте 1,3 м от шейки корня коэффициент линейного прироста равен 1. Далее следует определить форму линейного прироста (рис. 7.1). 2,5 2,43 2 1,5 1,13 1 1 0,75 0,63 0,5 0,5 0 0 2 4 6 8 10 12 Длина ствола, м 14 16 18 20 Рис. 7.2. Изменение коэффициентов линейного (радиального) прироста сосны по длине ствола 113 В исходном примере древесный ствол сосны относится к вогнутой форме линейного прироста, так как коэффициенты линейного прироста уменьшаются до 1/4 высоты, а затем начинают возрастать по мере приближения к основанию приросшей вершины. Динамика формы линейного прироста зависит от исходной формы и относительного роста высоты ствола. Коэффициент формы q2 за n лет не изменится, если критический коэффициент линейного прироста С2кр получится равным фактическому его значению С2ф. М.Л. Дворецкий предложил вычислять критическое значение коэффициента линейного прироста по следующей формуле: C2кр q2 SZh , 2Zd (7.6) где q2 – второй коэффициент формы для древесного ствола n лет назад; S – сбег древесного ствола на половине высоты ствола n лет назад, см/м; Zh – текущий прирост высоты за n лет, м; Zd – текущий прирост диаметра на высоте груди за n лет, cм. В исходном примере древесный ствол сосны 10 лет назад имел высоту 18,3 м, диаметр на половине высоты d1/2 = 12,5 см, диаметр на высоте груди d1,3 = 16,1 см, коэффициент формы q2 = 12,5 / 16,1 = = 0,776, сбег ствола на половине высоты S1/2 (12,6 – 11,4) / 2 = = 0,6 см/м. Прирост высоты дерева за 10 лет составил Zh = 2,3 м, прирост диаметра на высоте груди за 10 лет Zd10 =17,7 – 16,1 = 1,6 см. Исходные данные необходимо вставить в формулу (7.6). Критическое значение коэффициента линейного прироста составит: 0,6 2,3 1,14. C2кр 0,71 2 1,6 Критическое значение С2кр = 1,14 необходимо сопоставить с фактическим С2ф = 0,75 (формула (7.3). Если С2кр = С2ф, то форма ствола за n лет не изменилась. Если С2кр > С2ф, то форма ствола ухудшается, а q2 уменьшается. При С2кр < С2ф q2 увеличивается, а форма ствола улучшается. В данном примере форма древесного ствола сосны за последние 10 лет ухудшилась. 7.2. Определение прироста древесины ствола срубленного дерева Абсолютный и относительный приросты по диаметру, высоте, площади поперечного сечения и объему определяются у срубленного 114 древесного ствола. Абсолютный текущий прирост высоты измеряют непосредственно по стволу, предварительно отсчитав от вершины необходимое число мутовок. В исходном примере текущий прирост ствола за 10 лет по диаметру, площади сечения на высоте груди, высоте и объему имеет следующие значения: Z d n d A d A n 17,7 16,1 1,6 см; Z d n g A g A n 0,0246 0,0204 0,0042 см2; Z d n hA hA n 20,6 18,3 2,3 м. М.Л. Дворецкий для практического применения рекомендовал методы, в которых объем ствола теперь и n лет назад определен по секциям (сложным секционным формулам). Точность методов составляет при числе секций 10–15 – ±5 %; 5–8 – ±10 %; 3 – ±15 %. Упрощенные методы Левановича, Третьякова, Шустова, Тюрина позволяют определить среднюю величину текущего прироста группы стволов с ошибкой, не превышающей ±10 % (Тюрин и др., 1956). Метод, основанный на использовании секционных формул. Сложная формула срединного сечения (сложная формула Губера) используется для определения объема ствола теперь и 10 лет назад. Сначала у ствола отмечается вершинка, длина которой равна приросту высоты за 10 лет. В примере прирост высоты за 10 лет – 2,3 м. Ствол от комля к вершине разделяется на секции одинаковой длины, в примере l = 2 м (рис. 7.3). Рис. 7.3. Схема разметки ствола на секции при определении текущего объемного прироста по сложной формуле срединного сечения 115 Очень часто получается, что длина последней секции оказывается меньше принятой для ствола теперь и n лет назад. На середине каждой секции определяют диаметры ствола теперь и n лет назад. Дополнительно необходимо определить диаметр основания неполной секции древесного ствола n лет назад. Диаметры n лет назад рассчитывают по разнице между диаметром теперь и его приростом за принятый период на данной высоте. По диаметрам устанавливают соответствующие им площади сечения. Затем вычисляют объем ствола без коры теперь и n лет назад (табл. 7.1). Таблица 7.1. Определение объема ствола теперь и 10 лет назад по сложной формуле срединного значения Площадь Объем, м3 сечения, м2 Длина Номер Расстояние секции, В настоВ настоВ настосекции от комля, м 10 лет 10 лет 10 лет м ящее ящее ящее назад назад назад время время время Диаметр, см I II III IV V VI VII VIII IX ХI Итого Вершина Всего 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 – – – 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 – – – 17,8 17,3 16,3 15,4 14,4 13,2 11,5 9,3 6,5 3,1 – – – 16,2 15,8 14,8 13,7 12,6 11,4 9 6,6 2,7 – – – – 0,0249 0,0235 0,0209 0,0186 0,0163 0,0137 0,0104 0,0068 0,0033 0,0008 0,1390 – – 0,0206 0,0196 0,0172 0,0147 0,0125 0,0102 0,0064 0,0034 0,0006 – 0,1051 – – 0,0497 0,0470 0,0417 0,0372 0,0326 0,0274 0,0208 0,0136 0,0066 0,0015 0,2781 0,0001 0,2782 0,0412 0,0392 0,0344 0,0295 0,0249 0,0204 0,0127 0,0068 0,0011 – 0,2103 – 0,2103 В результате текущий прирост объема сосны за 10-летний период составит: ZV 10 VA VA n 0,2782 0,2103 0,0679 м3. За один год ZV1 = 0,00679 м3. Метод Леваковича. Абсолютный текущий периодический прирост ствола по объему определяется по следующей формуле: 116 ZV n 1,4Z g n f 1,3 L , (7.7) где Zgn – периодический прирост ствола по площади поперечного сечения на высоте груди за n лет, м2; f1,3 – видовое число ствола без коры; L – длина ствола, м. Для определения Zgn надо знать диаметр ствола на высоте груди теперь и n лет назад. В данном примере dA = 17,7 см, dA-n = 16,1 см. Соответственно по этим диаметрам определяют площади поперечного сечения, а затем их прирост Z g10 = gA – gA-n = 0,0246 – 0,0204 = = 0,0042 м2. Видовое число без коры f1,3 = 0,561, длина L = 20,6 м. Текущий объемный прирост ствола за 10 лет по Леваковичу составит: ZV 10 1,4 0,0042 0,549 20,6 0,0665 м3. За один год Z V1 = 0,00665 м3. Метод Леваковича применяют для срубленного и растущего ствола. Для растущего ствола видовую высоту определяют по формуле В.И. Левина (6.4). Метод Н.В. Третьякова. Этот метод основан на обмере длины, диаметров древесного ствола в настоящее время и n лет назад на одной четверти и половине длины: ZVn 0,58(LAd1/4 d1/4d1/2 LA nd1/4 d1/4d1/2 ), (7.8) где d1/4 – диаметр ствола на одной четверти длины от комля в настоящее время, м; d1/2 – диаметр ствола на половине длины в настоящее время, м; d1/ 4 – диаметр ствола n лет назад на одной четверти длины от комля, м; d1/ 2 – диаметр ствола n лет назад на половине длины, м; LA – длина ствола в настоящее время, м; LA-n – длина ствола n лет назад, м. В данном примере: LA = 20,6 м; d1/4 = 0,161 м; d1/2 = 0,137 м; LA-n = 18,3 м; d1/ 4 = 0,151; d1/ 2 = 0,125. Прирост ствола по объему за 10 лет составит: ZV10 0,58(20,6 0,161 0,161 0,137 18,3 0,151 0,0654 м3. За один год ZV1 = 0,00654 м3. 117 0,151 0,125 ) Метод Б.М. Шустова. Этот метод основан на обмере длины, диаметров древесного ствола в настоящее время и n лет назад на высоте груди и половине длины: ZVn 0,534(LAd1/3d1/2 LA nd1/3d1/2 ). (7.9) Прирост ствола по объему за 10 лет составит: ZV 10 0,534(20,6 0,177 0,137 18,3 0,161 0,125) 0,0701 м3. За один год ZV1 = 0,00701 м3. Метод А.В. Тюрина. Этот метод основан на определении площади боковой поверхности ствола без коры и средней толщины годичного слоя: ZV г St , (7.10) где ZV г – текущий годичный прирост объема, ствола, м3; S – площадь боковой поверхности древесного ствола без коры, м3; t – средняя толщина годичного слоя, м. Площадь боковой поверхности древесного ствола определяется по следующей формуле: S l(d1 d2 d3 ... dn ) Sв , (7.11) где l – длина секции, м; d1, d2, dn – диаметры ствола без коры в настоящее время на середине секций, м; Sв – площадь боковой поверхности вершинки (неполной секции), м2. Так как доля вершинки в общей поверхности ствола очень мала, то ее можно не принимать в расчет. При этом вычисления по приведенной формуле дают завышенные значения площади боковой поверхности ствола и текущего объемного прироста. В.Г. Ярошевич (1966) для уменьшения систематической положительной ошибки предложил заменить коэффициент π = 3,14 другим, равным 2,96. Текущий годичный прирост объема ствола с учетом предложения В.Г. Ярошевича составит: ZV г 2,96l(d1 d2 d3 ... dn )t . (7.12) Для вычисления годичный прироста по методу Тюрина необходимо толщину годичного слоя определить из прироста диаметра за 10 лет 118 на высоте 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17 м (в девяти точках). Вычисляем среднее значение прироста диаметра по длине ствола за 10 лет: Zd10= (1,6 + 1,5 + 1,5 + 1,7 + 1,8 + 1,8 + 2,5 + 2,7 + 3,8) / 9 = 18,9 / 9 = = 2,1 см. Итак, средний прирост диаметра за 10 лет равен 2,1 см. Средняя толщина одного годичного слоя равна t = 2,1 / 20 = 0,11 см = = 0,0011 м. Текущий годичный прирост объема ствола составит: ZV г 2,96 2(0,178 0,173 0,163 0,154 0,144 0,132 0,115 0,093 0,065)0,0011 0,00793 м3. За один год Zv1 = 0,00793 м3. Далее необходимо сравнить текущий годичный прирост объема ствола, вычисленный разными методами. За истинный принимается прирост, установленный по секционной формуле (табл. 7.2). Таблица 7.2. Сравнение текущего годичного прироста объема ствола Способ определения Прирост объема ствола за 1 год По секционной формуле 0,00679 По Леваковичу По Третьякову По Шустову По Тюрину 0,00665 0,00654 0,00701 0,00793 Расхождение м % -0,0001 -0,0003 0,0002 0,0011 2,1 3,7 -3,2 -16,8 3 Процент прироста (относительный прирост) ствола срубленного дерева по любому таксационному показателю определяется по формуле Пресслера, %: PT TA TAn 200 , n TA T An (7.13) где ТA – таксационный показатель в настоящее время в возрасте А лет; ТA– n – таксационный показатель в возрасте А – n лет, т.е. n лет назад; n – число лет в период, за который определен текущий прирост таксационного показателя, %. 119 Для данного примера относительный текущий прирост ствола по диаметру Pd (1,3 м от шейки корня), высоте Ph, площади сечения Рg (1,3 м от шейки корня) и объему РV составит: 17,1 16,1 200 Pd 0,95 %; 17,116,1 1 20,6 18,3 200 Ph 1,18 %; 20,6 18,3 1 0,2461 0,2039 200 Pg 1,87 %; 0,2461 0,2039 1 0,2782 0,2103 200 Pg 2,78 %. 0,2782 0,2103 1 Для определения процента объемного прироста объем ствола теперь и 10 лет назад определен по сложной формуле срединного сечения (таблица 7.1). 7.3. Определение процента текущего прироста древесного ствола растущего дерева В связи с тем, что у растущего дерева для измерений доступна лишь самая нижняя часть ствола, абсолютную величину прироста ствола по объему определить практически невозможно. Поэтому предложены методы приближенного определения процента прироста ствола по объему на основе замера радиального прироста на высоте груди и учета некоторых показателей ствола, характеризующих особенности его роста. Ошибки в определении процента прироста у растущих деревьев могут составлять ±20…25 %. В данной работе рассматриваются классические методы определения относительного прироста. Метод Пресслера. Процент прироста древесного ствола по объему определяется в зависимости от относительного диаметра и энергии роста дерева: r x (r 1)x 200 , PV x (7.14) n r (r 1)x где r – относительный диаметр (отношение диаметра ствола без коры на высоте груди к приросту диаметра); х – показатель, характеризующий энергию роста дерева; n – число лет в периоде, за который определяется прирост диаметра. 120 У растущего дерева необходимо визуально оценить энергию роста дерева, на высоте груди определить диаметр ствола без коры, приростным буравчиком высверлить керн и измерить радиальный прирост за n лет, который удваивают, получая прирост диаметра. По энергии роста Пресслер разделил все деревья на пять групп: I группа (прекратился рост в высоту) – х = 2,0; II группа (слабый рост) – х = 2,33; III группа (умеренный рост) – х = 2,66; IV группа (хороший рост) – х = 3,00; V группа (очень хороший рост) – х = 3,33. В зависимости от длины кроны и энергии роста дерева определяется выбор группы энергии роста (табл. 7.3). Таблица 7.3. Выбор группы энергии роста дерева Длина кроны Крона опускается ниже половины высоты дерева Крона находится между половиной и тремя четвертями высоты дерева Крона находится в верхней четвертой части высоты дерева слабый Рост умеренный хороший II III IV II+ III 2 III + IV 2 IV + V 2 III IV V По таблице Пресслера (приложение 7) находят искомый процент объемного прироста. Если при вычислении относительного диаметра использован прирост диаметра за n лет, то определенный по таблице процент объемного прироста необходимо разделить на n. Например, диаметр ствола сосны без коры на высоте груди в настоящее время d1,3 = 17,7 см, прирост диаметра за 10 лет на высоте груди Zd10 = 1,6 см. Относительный диаметр r = 17,7 / 1,6 = 11,1. Рост дерева – хороший. Высота дерева – 20,6 м, протяженность кроны – 10 м. Крона находится между половиной и тремя четвертями высоты дерева. По табл. 7.3 группа роста – (IV + V) / 2, т.е. IV, 5. Из прил. 8 по относительному диаметру r = 11 находим, что процент объемного прироста за 10 лет между IV и V группами составит (28 +31) / 2 = 29,5. Процент текущего годичного объемного прироста сосны PV = 29,5 / 10 = 2,95 %. Метод Шнейдера. Процент объемного прироста по этому методу определяется по числу годичных слоев в одном сантиметре радиуса на высоте груди: 121 PV K , d1,3n (7.15) где К – коэффициент, характеризующий энергию роста дерева; d1,3 – диаметр ствола на высоте груди без коры, см; n – число годичных слоев на последнем сантиметре по радиусу. Коэффициента К определяется длиной кроны и энергией роста дерева в высоту в соответствии с табл. 7.4. Таблица 7.4. Значение коэффициента К для определения объемного прироста по методу Шнейдера Длина кроны дерева Больше половины высоты дерева Меньше половины и больше четверти высоты дерева Меньше одной четверти высоты дерева Рост дерева в высоту прекраумереночень превосслабый хороший тился ный хороший ходный 400 470 530 600 670 730 400 500 570 630 700 770 400 530 600 670 730 800 В данном примере для сосны с хорошим ростом и длине кроны меньше половины высоты К = 630. Диаметр на высоте груди без коры d1,3 = 17,7 см. Число годичных слоев на последнем сантиметре по радиусу – 12. Число годичных слоев в 1 см можно рассчитать, исходя из прироста по радиусу за 10 лет. Прирост по радиусу за 10 лет на высоте груди равен (dA – dA-n) / 2 = (17,7 – 16,1) / 2 = 0,8 см. Отсюда число годичных слоев в одном сантиметре радиуса n = 10 / 0,8 = 12. Процент объемного прироста сосны по методу Шнейдера составит: 630 P 2,97 %. V 17,7 12 Метод М.Л. Дворецкого. М.Л. Дворецкий изменил метод Шнейдера, добавил показатель для определения энергии роста дерева. Все деревья в зависимости от прироста высоты за 10 лет разделены на шесть групп. В каждой группе определен приростной коэффициент (табл. 7.5). 122 Таблица 7.5. Приростной коэффициент для определения объемного прироста по методу Дворецкий Группа деревьев Прирост высоты за 10 лет Коэффициент K ′ I II III IV V VI 0,5 1 2 3 4 5 240 280 295 310 330 350 Процент объемного прироста вычисляют по следующей формуле: PV K' , r (7.16) где К' – приростной коэффициент, зависящий от энергии роста дерева в высоту; r – относительный диаметр (отношение диаметра ствола на высоте груди без коры к приросту диаметра). В данном примере прирост сосны в высоту за последние 10 лет 2,3 м, К' = 295. Относительный диаметр r = d1,3 / Zd = 17,7 / 1,6 = 11,1. Процент объемного прироста за 10 лет равен PV = 295 / 11,1 = 26,57 %, за один год PV = 2,66 %. К полученному проценту прироста необходимо вносить поправку в зависимости от протяженности кроны. Если длина кроны больше половины высоты дерева, PV уменьшают на 10…15 %, если меньше, то прибавляют 10…15 %. В нашем примере длина кроны меньше половины высоты дерева, поэтому следует прибавить 10 % от 2,66, т.е. 0,266. PV = 2,66 + 0,266 = 2,93 %. Для облегчения расчетов М.Л. Дворецкий составил таблицу для определения процента объемного прироста PV по относительному диаметру и группам роста (приложение 8). Метод Турского. Определение процента объемного прироста по этому методу основывается на показателях относительного прироста по диаметру и энергии роста дерева в высоту: PV Pd (2 K), (7.17) где Pd – процент текущего прироста диаметра ствола на высоте груди; К – приростной коэффициент, зависящий от энергии роста дерева в высоту. 123 Процент прироста диаметра рассчитывается по формуле Пресслера (7.13). В нашем примере Pd = 0,95 %. Приростной коэффициент K рекомендуется определять в зависимости от годичного прироста высоты дерева по В.И. Левину (1963). Необходимо отметить, что определение годичного прироста у растущего дерева по высоте ненадежно, поэтому при установлении приростного коэффициента по табл. 7.6 возможны ошибки. Таблица 7.6. Приростной коэффициент для определения объемного прироста по методу Турского Рост дерева в высоту Коэффициент К Годичный прирост высоты, см 0 0,4 0,7 1,0 1,3 0 <10 11–20 21–40 ≥41 Прекратился Медленный Умеренный Хороший Очень хороший В данном примере рост сосны – хороший, соответственно, К = 1,0. Процент объемного прироста составит: PV 0,95(2 1) 2,85 %. Далее необходимо сравнить процент объемного прироста ствола растущего дерева, вычисленный разными способами (табл. 7.7). За истинный следует принять процент объемного прироста, вычисленный по формуле (7.13), т.е. РV = 2,78 %. Таблица 7.7. Сравнение процента текущего прироста объема ствола растущего дерева Способ определения Процент прироста, % По формуле (7.13) По Пресслеру По Шнейдеру По Дворецкому По Турскому 2,78 2,95 2,97 2,93 2,85 Расхождение абсолютное относительное, % – 0,17 0,19 0,15 0,07 124 – +6,1 +6,8 +5,4 +2,5 7.4. Контрольные вопросы 1. Как отражаются особенности отложения радиального прироста на форме древесного ствола? 2. Как рассчитать абсолютный прирост древесного ствола по высоте, диаметру, площади поперечного сечения? 3. Какова точность определения абсолютного объемного прироста различными методами? Показать пределы ошибок по сравнению с истинным значением прироста. 4. Какие существуют соотношения между процентом прироста диаметра и процентом прироста площади поперечного сечения? 5. Какой принцип лежит в основе методов определения процента прироста ствола растущего дерева? 6. Какова точность определения процента объемного прироста ствола растущего дерева? Назовите причины больших расхождений с истинным значением прироста. 7. Какое практическое значение имеет определение прироста ствола срубленного и растущего дерева? Лабораторная работа № 8 Определение коэффициента полнодревесности поленницы или штабеля Для выполнения работы студенту выдается индивидуальное задание – схематический чертеж торцовой части поленницы или штабеля, сложенных из балансов, рудничной стойки или дров в круглом виде; точечная палетка на целлулоиде; линейка с миллиметровыми делениями. Пример задания – схематический чертеж – приведен на рис. 8.1. Для определения коэффициента полнодревесности поленницы или штабеля рассмотрены следующие способы: по площади поперечных сечений торцов; линейный (способ диагонали); точечный; по таблицам ГОСТ 3243-88. 125 Рис. 8.1. Схема поленницы (штабеля) 1. По площади поперечных сечений торцов. На схеме поленницы в пределах площади квадрата размером 10 × 10 см (что соответствует на поленнице или штабеле с учетом масштаба схемы 1:10, квадрату 100 × 100 см – 10000 см2) измеряют линейкой с точностью до 1 мм диаметры торцов в каком-либо одном направлении, например под углом 45°. Те торцы, которые входят в квадрат менее чем наполовину, в расчет не принимают. Результаты измерения диаметров записывают, переводя с учетом масштаба 1:10 миллиметры в сантиметры (табл. 8.1). Таблица 8.1. Расчет сумм площадей сечений торцов поленницы (штабеля) Диаметр торца, см 6 7 8 9 10 11 12 13 14 16 Итого Площадь, см2 28 38 50 63 79 95 113 133 154 201 – Число торцов, 8 13 7 1 10 2 26 4 13 1 85 шт. Сумма площа224 494 350 63 790 190 2938 532 2002 201 7784 дей сечений 2 торцов, см Пользуясь вспомогательной таблицей (приложение 1), устанавливают площадь торца в зависимости от его диаметра, а затем, перемножая ее на количество торцов, находят сумму площадей их попе126 речных сечений (g ). Коэффициент полнодревесности (К) находят делением суммы площадей сечений торцов на площадь квадрата (S). В нашем примере g 7784 K 0,78. (8.1) S 10000 2. Линейный (способ диагонали). На схеме поленницы в пределах прямоугольника 10 × 20 см, что соответствует на поленнице или штабеле прямоугольнику 1 × 2 м*, проводят диагонали и на них измеряют отрезки длин торцов поленьев, балансов или рудничной стойки. Каждый результат измерения записывают в специальный бланк, а затем находят сумму длин торцов (� ). Коэффициент полнодревесности определяют по формуле: � K , (8.2) L1 L2 где � – сумма длин торцов, мм; L1, L2 – длина диагоналей, мм. В нашем примере 369 369 0,82. 224 224 448 3. Точечный. Прозрачную палетку, на которой нанесено 100 точек, накладывают на схему поленницы и подсчитывают число точек против торцов. Если точки находятся на окружности торца, два подобных случая принимают за одну точку против торца. Для повышения точности определения коэффициента полнодревесности поленницы или штабеля палетку накладывают трижды в разных частях схемы. Например, число точек против торцов n1 = 86, n2 = 85, n3 = 71, значит, коэффициент полнодревесности K n1 n2 n3 86 85 71 (8.3) 0,81. 100 100 100 300 * Такой размер взят для примера. В производственных условиях при учѐте коротких деловых материалов или дров требуется отграничить прямоугольник размером 2 × 8 м, что обеспечивает измерение не менее 60 торцов по диагоналям. K 127 4. По таблицам ГОСТ 3243–46. Коэффициент полнодревесности штабеля балансов или рудничной стойки определяют в зависимости от породы, длины и вида окорки (приложение 2). Коэффициент полнодревесности поленницы дров определяют исходя из породы (хвойные, лиственные, смесь), формы поленьев (круглые, колотые), длины и толщины поленьев (приложение 3). В нашем примере для еловых дров длиной 0,75 м коэффициент полнодревесности составляет 0,79. По результатам вычисления коэффициентов полнодревесности поленницы или штабеля определяют объемы в плотной мере и сравнивают их, принимая за наиболее точный первый способ – по площади поперечных сечений. Объем в плотной мере (Vn) находят по формуле Vn = Vс K, (8.4) где К – коэффициент полнодревесности; Vс – объем в складочной мере, найденный перемножением трех величин: длины, высоты поленницы и длины поленьев. В нашем примере Vс = 38 ∙ 2 ∙ 0,75 = 57 м3. Итоги заносят в табл. 8.2. Таблица 8.2. Расчет расхождений различных способов определения коэффициентов полнодревесности поленницы (штабеля) Способ определения коэффициента полнодревесности По площади поперечных сечений Линейный Точечный По ГОСТу К Объем в плотной мере, пл. м3 0,78 0,82 0,81 0,79 Расхождение м3 % 44,5 – – 47,0 46,2 45,0 2,5 1,7 0,5 5,6 3,8 1,1 Контрольные вопросы 1. Что называют коэффициентом полнодревесности поленницы или штабеля? 2. Как влияет на полнодревесность поленницы или штабеля длина и толщина уложенных в нее поленьев (лесоматериалов)? 3. Проанализируйте полученные вами результаты определения объѐма поленницы или штабеля? 128 Список литературы Анучин Н.П. Лесная таксация: учеб. для вузов / Н.П. Анучин. – Л.: Лесн. пром-сть, 1982. – 552 с. Анучин Н.П. Лесная таксация: учебник / Н.П. Анучин. – М.: ВНИИЛМ, 2004. – 552 с. Анучин Н.П. Лесная таксация: учебник для вузов / Н. П. Анучин.– 2-е. изд., испр. и доп. – М.; Л.: Гослесбумиздат, 1960. – 530 с. Верхунов П.М. Таксация леса [Текст]: учеб. пособие / П.М. Верхунов, В.Л. Черных. – Йошкар-Ола: МарГТУ, 2007. – 398 с. ГОСТ 15815-83. Щепа технологическая. Технические условия. ГОСТ 21769-84. Древесная зелень. ГОСТ 21769-84. Зелень древесная. Технические условия. ГОСТ 2292-88. Лесоматериалы круглые. Маркировка, сортировка, транспортирование, методы измерения и приемка. ГОСТ 24260-80. Сырье для пиролиза и углежжения. Технические условия. ГОСТ 2708-75. Лесоматериалы круглые. Таблицы объемов. ГОСТ 3243-88. Дрова. Технические условия. Введен 1988-12-21. М.: Гос. Комитет СССР по стандартам, 1989. 6 с. ГОСТ 5306-83. Пиломатериалы и заготовки. Таблицы объемов. ГОСТ 5780-77. Обапол для крепления горных выработок. Технические условия. ГОСТ 9014.0-75. Лесоматериалы круглые. Хранение. ГОСТ 9462-2016. Лесоматериалы круглые лиственных пород. Технические условия. – введен 2018-04-01. 8 с. ГОСТ 9462-2016. Лесоматериалы круглые лиственных пород. Технические условия. С. 14-24. ГОСТ 9462-2016. Лесоматериалы круглые. Таблицы объемов. – введен 197701-01. 37 с. ГОСТ 9463-2016. Лесоматериалы круглые хвойных пород. Технические условия. – введен 2017-05-01. 13 с. Гусев И.И. Таксация древесного ствола срубленного и растущего дерева: учеб. пособие / И.И. Гусев. – Архангельск: АЛТИ, 1992. – 80 с. Гусев И.И. Леса и лесистость Архангельской области [Текст] / И.И. Гусев, О.А. Неволин, С.В. Третьяков // Изв. вузов. Лесной журнал. – 1994. – № 3. – С. 10–17. Гусев И.И. Продуктивность ельников Севера [Текст] / И.И. Гусев. – Л.: Издво ЛГУ, 1978. – 232 с. Гусев И.И. Рост и продуктивность среднетаежных сосново-еловых древостоев [Текст] / И.И. Гусев, С.В. Третьяков // Материалы отчетной сессии по итогам научно-исследовательских работ за 1989 год / АИЛиЛХ. – Архангельск, 1990. – С. 48–49. Дворецкий М.Л. Текущий прирост древесины ствола и древостоя [Текст] / М.Л. Дворецкий. – М., 1964. – 125 с. 129 Захаров В.К. Лесная таксация [Текст] / В.К. Захаров. – М.: Лесн. пром-сть, 1967. – 416 с. Левин В.И. Методическое пособие по выполнению практических работ по лесной таксации студентами очного и заочного обучения [Текст] / В.И. Левин, – Архангельск, АЛТИ, 1963. – Часть 1. – 60 с. Левин В.И. Сосняки Европейского Севера [Текст] / В.И. Левин. – М.: Лесн. пром-сть, 1966. – 152 с. Лесной кодекс Российской Федерации 2006 г. [Электронный ресурс]. Консультант Плюс (дата обращения 03.01.2019 г.). Лесной план Архангельской области [Электронный ресурс]: утв. указом Губернатора Архангельской области от 14 декабря 2018 г. № 116-у. Режим доступа: https://yadi.sk/i/ 644OpWpLehILOA (дата обращения 03.01.2019 г.). Лесной план Архангельской области 2011 г. Лесотаксационный справочник для северо-востока европейской части СССР (Нормативные материалы для Архангельской, Вологодской областей и Коми АССР) [Текст] / сост.: Г.С. Войнов, Е.Г. Тюрин, И.И. Гусев. – Архангельск, 1986. – 358 с. Лесоустройство [Текст] / О.А. Неволин, С.В. Третьяков, С.В. Ердяков, С.В. Торхов. – Архангельск: Правда Севера, 2003. – 583 с. Львов П.Н. Лесная типология на географической основе [Текст] / П.Н. Львов, Л.Ф. Ипатов. – Архангельск: Сев.-Зап. кн. изд-во, 1976. – 196 с. Минаев В.Н. Таксация леса [Электронный ресурс]: учеб. пособие / В.Н. Минаев, Л.Л. Леонтьев, В.Ф. Ковязин. – СПб.: Лань, 2018. – 240 с. – Режим доступа: https://e.lanbook.com/book/103193. Моисеев В.С. Лесная таксация. [Текст] / В.С. Моисеев, И.А. Нахабцев, Л.Н. Яновский, А.Г. Мошкалев. – Л.: ЛТА, I987. – 82 с. Моисеев В.С. Таксация молодняков [Текст] / В.С. Моисеев. – Л.: ЛТА, 1971. – 343 с. Морозов Г.Ф. Учение о лесе [Текст] / Г.Ф. Морозов. – М..; Л., 1949. – 455 с. Неволин О.А. Геоинформационные системы – новый этап в развитии техники и технологии северного лесоустройства России [Текст] / О.А. Неволин, С.В. Торхов, С.В. Третьяков // Изв. вузов. Лесной журнал. – 1997. – № 5. – С. 130–139. Неволин О.А. Лесоустройство: учеб. пособие для вузов [Текст] / О.А. Неволин, С.В. Третьяков, С.В. Ердяков, С.В. Торхов. – Архангельск: АГТУ, 2005. – 604 с. Никитин К.Е. Руководство к практическим занятиям по курсу лесная таксация [Текст] / К.Е. Никитин. – Архангельск: АЛТИ, 1941. – Вып. 1. – 91 с. Никитин К.Е. Лиственница на Украине [Текст] / К.Е. Никитин. – Киев: Урожай, 1966. – 331 с. ОСТ 13-232-87. Хлысты древесные. Методы поштучного измерения и таблицы объемов. ОСТ 13-234-87. Дровяная древесина для технологических нужд. Технические условия. 130 ОСТ 13-24-86. Доски необрезные. Способы учета объема. ОСТ 13-76-79. Сырье древесное для технологической переработки. Технические условия. Соколов Н.Н. Таксация древесного прироста: метод. указания к выполнению практических работ [Текст] / Н.Н Соколов, А.А. Бахтин. – Архангельск: РИО АЛТИ, 1989. – 32 с. Стенин В.В. Лесное хозяйство в системе природопользования: экономика и организация производства [Текст] / В.В. Стенин, С.Г. Синицын. – М., 1978. – 45 с. Ткаченко М.Е. Закон объемов древесных стволов и его значение для массовых и сортиментных таблиц [Текст] / М.Е. Ткаченко. – М.: Сельколхозгиз, 1932. – 30 с. Третьяков С.В. Лесная таксация. Методические рекомендации к учебной практике [Текст] / С.В. Третьяков, С.А. Демиденко, А.А. Горбунов. – Архангельск: Изд-во САФУ, 2011. – 70 с. Трубин Д.В. Динамика и перспективы лесопользования в Архангельской области [Текст] / Д.В. Трубин, С.В. Третьяков, С.В. Коптев и др. – Архангельск: Изд-во АГТУ, 2000. – 96 с. ТУ 13-539-80. Методические указания по определению объемов отходов деревообработки. Коэффициенты полнодревесности. Тюрин А.В. Лесная вспомогательная книжка. Текст] / А.В. Тюрин, И.М. Науменко, П.В. Воропанов. – 2-е изд., доп. – М.; Л.: Гослесбумиздат, 1956. – 532 с. Ушаков А.И. Справочник по учету лесоматериалов: справочное пособие для профтехучилищ [Текст] / А.И. Ушаков. – М.: Экология, 1994. – 208 с. Чупров, Н.П. Березняки Европейского Севера России [Текст] / Н.П. Чупров; Филиал ФГУ «СПбНИИЛХ» (СевНИИЛХ). – Архангельск, СевНИИЛХ, 2008. – 386 с. Ярошевич В.Г. Определение боковой поверхности древесных стволов в лесонасаждениях [Текст] / В.Г. Ярошевич // Изв. вузов. Лесной журнал. – 1966. – № 6. – С. 41–43. 131 ПРИЛОЖЕНИЯ 132 Приложение 1 Площади поперечных сечений древесных стволов, см2 Диаметр ствола, 0,0 см 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 – 0,79 3,14 7,07 12,57 19,63 28,27 38,48 50,27 63,62 78,54 95,03 113,1 132,7 153,9 176,7 201,1 227,0 254,5 283,5 314,2 346,4 380,1 415,5 452,4 490,9 530,9 572,6 615,8 660,5 706,9 754,8 804,2 855,3 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 0,008 0,95 3,46 7,55 13,20 20,43 29,22 39,59 51,53 65,04 80,12 96,77 115,0 134,8 156,1 179,1 203,6 229,7 257,3 286,5 317,3 349,7 383,6 419,1 456,2 494,8 535,0 576,8 620,2 665,1 711,6 759,6 809,3 860,5 0,031 1,13 3,80 8,04 13,85 21,24 30,19 40,72 52,81 66,48 81,71 98,52 116,9 136,8 158,4 181,5 206,1 232,4 260,2 289,5 320,5 353,0 387,1 422,7 460,0 498,8 539,1 581,1 624,6 669,7 716,3 764,5 814,3 865,7 0,071 1,33 4,15 8,55 14,52 22,06 31,17 41,85 54,11 67,93 83,32 100,3 118,8 138,9 160,6 183,9 208,7 235,1 263,0 292,6 323,7 356,3 390,6 426,4 463,8 502,7 543,3 585,3 629,0 674,3 721,1 769,4 819,4 870,9 0,13 1,54 4,52 9,08 15,21 22,90 32,17 43,01 55,42 69,40 84,95 102,1 120,8 141,0 162,9 186,3 211,2 237,8 265,9 295,6 326,9 359,7 394,1 430,1 467,6 506,7 547,4 589,6 633,5 678,9 725,8 774,4 824,5 876,2 0,20 1,77 4,91 9,62 15,90 23,76 33,18 44,18 56,74 70,88 86,59 103,9 122,7 143,1 165,1 188,7 213,8 240,5 268,8 298,6 330,1 363,0 397,6 433,7 471,4 510,7 551,5 594,0 637,9 683,5 730,6 779,3 829,6 881,4 0,28 2,01 5,31 10,18 16,62 24,63 34,21 45,36 58,09 72,38 88,25 105,7 124,7 145,3 167,4 191,1 216,4 243,3 271,7 301,7 333,3 366,4 401,1 437,4 475,3 514,7 555,7 598,3 642,4 688,1 735,4 784,3 834,7 886,7 0,38 2,27 5,73 10,75 17,35 25,52 35,26 46,57 59,45 73,90 89,92 107,5 126,7 147,4 169,7 193,6 219,0 246,1 274,6 304,8 336,5 369,8 404,7 441,1 479,2 518,7 559,9 602,6 646,9 692,8 740,2 789,2 839,8 892,0 0,50 2,54 6,16 11,34 18,10 26,42 36,32 47,78 60,82 75,43 91,61 109,4 128,7 149,6 172,0 196,1 221,7 248,8 277,6 307,9 339,8 373,3 408,3 444,9 483,1 522,8 564,1 607,0 651,4 697,5 745,1 794,2 845,0 897,3 0,64 2,84 6,61 11,95 18,86 27,34 37,39 49,02 62,21 76,98 93,31 111,2 130,7 151,7 174,4 198,6 224,3 251,6 280,6 311,0 343,1 376,7 411,9 448,6 487,0 526,9 568,3 611,4 656,0 702,2 749,9 799,2 850,1 902,6 133 Продолжение приложения 1 Диаметр ствола, 0,0 см 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 907,9 962,1 1018 1075 1134 1195 1257 1320 1385 1452 1521 1590 1662 1735 1810 1886 1963 2043 2124 2206 2290 2376 2463 2552 2642 2734 2827 2922 3019 3117 3217 3318 3421 3526 3632 3739 3848 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 913,3 967,6 1024 1081 1140 1201 1263 1327 1392 1459 1527 1598 1669 1742 1817 1893 1971 2051 2132 2215 2299 2384 2472 2561 2651 2743 2837 2932 3029 3127 3227 3329 3432 3536 3642 3750 3859 918,6 973,1 1029 1087 1146 1207 1269 1333 1399 1466 1534 1605 1676 1750 1825 1901 1979 2059 2140 2223 2307 2393 2481 2570 2660 2753 2846 2942 3039 3137 3237 3339 3442 3547 3653 3761 3870 924,0 978,7 1035 1093 1152 1213 1276 1340 1405 1473 1541 1612 1684 1757 1832 1909 1987 2067 2148 2231 2316 2402 2489 2579 2669 2762 2856 2951 3048 3147 3247 3349 3452 3557 3664 3772 3882 929,4 984,2 1041 1099 1158 1219 1282 1346 1412 1479 1548 1619 1691 1765 1840 1917 1995 2075 2157 2240 2324 2411 2498 2588 2679 2771 2865 2961 3058 3157 3257 3359 3463 3568 3675 3783 3893 934,8 989,8 1046 1104 1164 1225 1288 1353 1419 1486 1555 1626 1698 1772 1847 1924 2003 2083 2165 2248 2333 2419 2507 2597 2688 2781 2875 2971 3068 3167 3267 3370 3473 3578 3685 3794 3904 940,2 995,4 1052 1110 1170 1232 1295 1359 1425 1493 1562 1633 1706 1780 1855 1932 2011 2091 2173 2256 2341 2428 2516 2606 2697 2790 2884 2980 3078 3177 3278 3380 3484 3589 3696 3805 3915 945,7 1001 1058 1116 1176 1238 1301 1366 1432 1500 1569 1640 1713 1787 1863 1940 2019 2099 2181 2265 2350 2437 2525 2615 2706 2799 2894 2990 3088 3187 3288 3390 3494 3600 3707 3816 3926 951,1 1007 1064 1122 1182 1244 1307 1372 1439 1507 1576 1647 1720 1795 1870 1948 2027 2107 2190 2273 2359 2445 2534 2624 2715 2809 2903 3000 3097 3197 3298 3400 3505 3610 3718 3826 3937 956,6 1012 1069 1128 1188 1250 1314 1379 1445 1514 1583 1655 1728 1802 1878 1956 2035 2116 2198 2282 2367 2454 2543 2633 2725 2818 2913 3009 3107 3207 3308 3411 3515 3621 3728 3837 3948 134 Окончание приложения 1 Диаметр ствола, 0,0 см 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 3959 4072 4185 4301 4418 4536 4657 4778 4902 5027 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 3970 4083 4197 4312 4430 4548 4669 4791 4914 5039 3982 4094 4208 4324 4441 4560 4681 4803 4927 5052 3993 4106 4220 4336 4453 4572 4693 4815 4939 5064 4004 4117 4231 4347 4465 4584 4705 4827 4951 5077 4015 4128 4243 4359 4477 4596 4717 4840 4964 5090 4026 4140 4254 4371 4489 4608 4729 4852 4976 5102 4038 4151 4266 4383 4501 4620 4742 4865 4989 5115 4049 4162 4278 4394 4513 4632 4754 4877 5001 5128 4060 4174 4289 4406 4525 4645 4766 4889 5014 5140 135 Приложение 2 Объем круглых лесоматериалов, м3, получаемых из комлевой и срединной части (ГОСТ 2708-75) Длина, м Диаметр верхнего торца, см 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 9,0 9,2 9,4 9,6 9,8 10,0 10,2 10,4 10,6 10,8 11,0 11,2 11,4 11,6 11,8 12,0 12,2 12,4 12,6 12,8 13,0 13,2 13,4 13,6 13,8 14,0 14,2 14,4 14,6 14,8 15,0 15,2 15,4 15,6 0,0320 0,0330 0,0340 0,0350 0,0360 0,0370 0,0386 0,0402 0,0418 0,0434 0,0450 0,0466 0,0482 0,0598 0,0514 0,0530 0,0548 0,0566 0,0584 0,0602 0,0620 0,0642 0,0664 0,0686 0,0708 0,0730 0,0752 0,0774 0,0796 0,0818 0,0840 0,0862 0,0884 0,0906 0,0370 0,0334 0,0398 0,0412 0,0426 0,0440 0,0458 0,0476 0,0494 0,0512 0,0530 0,0550 0,0570 0,0590 0,0610 0,0630 0,0652 0,0674 0,0696 0,0718 0,0740 0,0760 0,0780 0,0800 0,0820 0,0840 0,0866 0,0892 0,0918 0,0944 0,0970 0,0996 0,1022 0,1048 0,0430 0,0446 0,0462 0,0478 0,0494 0,0513 0,0532 0,0554 0,0576 0,0598 0,0620 0,0642 0,0664 0,0686 0,0708 0,0730 0,0754 0,0778 0,0302 0,0826 0,0850 0,0874 0,0898 0,0922 0,0946 0,0970 0,0996 0,1022 0,1048 0,1074 0,1100 0,1128 0,1156 0,1134 0,0490 0,0508 0,0526 0,0544 0,0562 0,0580 0,0604 0,0628 0,0652 0,0676 0,0700 0,0726 0,0752 0,0778 0,0804 0,0330 0,0858 0,0886 0,0914 0,0942 0,0970 0,0996 0,1022 0,1048 0,1074 0,1100 0,1130 0,1160 0,1190 0,1220 0,1250 0,1280 0,1310 0,1340 0,0550 0,0570 0,0590 0,0610 0,0630 0,0650 0,0680 0,0710 0,0740 0,0770 0,0800 0,0826 0,0852 0,0878 0,0904 0,0930 0,0960 0,0990 0,1020 0,1050 0,1080 0,1110 0,1140 0,1170 0,1200 0,1230 0,1264 0,1298 0,1332 0,1366 0,1400 0,1430 0,1460 0,1490 136 Продолжение приложения 2 Диаметр верхнего торца, см 15,8 16,0 16,2 16,4 16,6 16,8 17,0 17,2 17,4 17,6 17,8 18,0 18,2 18,4 18,6 18,8 19,0 19,2 19,4 19,6 19,8 20,0 20,2 20,4 20,6 20,8 21,0 21,2 21,4 21,6 21,8 22,0 22,2 22,4 22,6 22,8 23,0 Длина, м 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 0,0928 0,0950 0,0974 0,0998 0,1022 0,1046 0,1070 0,1096 0,1122 0,1148 0,1174 0,1200 0,1223 0,1252 0,1278 0,1304 0,1330 0,1358 0,1386 0,1414 0,1442 0,1470 0,1502 0,1534 0,1566 0,1598 0,1630 0,1660 0,1690 0,1720 0,1750 0,1730 0,1814 0,1348 0,1382 0,1916 0,1950 0,1074 0,1100 0,1128 0,1156 0,1184 0,1212 0,1240 0,1268 0,1296 0,1324 0,1352 0,1380 0,1410 0,1440 0,1470 0,1500 0,1530 0,1564 0,1598 0,1632 0,1666 0,1700 0,1732 0,1764 0,1796 0,1828 0,1860 0,1888 0,1916 0,1944 0,1972 0,2000 0,2040 0,2030 0,2120 0,2160 0,2200 0,1212 0,1240 0,1272 0,1304 0,1336 0,1368 0,1400 0,1432 0,1464 0,1496 0,1523 0,1560 0,1596 0,1632 0,1663 0,1704 0,1740 0,1772 0,1804 0,1836 0,1868 0,1900 0,1940 0,1980 0,2020 0,2060 0,2100 0,2140 0,2180 0,2220 0,2260 0,2300 0,2340 0,2330 0,2420 0,2460 0,2500 0,1370 0,1400 0,1436 0,1472 0,1508 0,1544 0,1580 0,1614 0,1648 0,1682 0,1716 0,1750 0,1788 0,1826 0,1364 0,1902 0,1940 0,1972 0,2004 0,2036 0,2068 0,2100 0,2140 0,2180 0,2220 0,2260 0,2300 0,2340 0,2380 0,2420 0,2460 0,2500 0,2560 0,2620 0,2630 0,2740 0,2800 0,1520 0,1550 0,1590 0,1630 0,1670 0,1710 0,1750 0,1738 0,1826 0,1364 0,1902 0,1940 0,1972 0,2004 0,2036 0,2068 0,2100 0,2140 0,2130 0,2220 0,2260 0,2300 0,2360 0,2420 0,2480 0,2540 0,2600 0,2640 0,2680 0,2720 0,2760 0,2800 0,2860 0,2920 0,2980 0,3040 0,3100 137 Окончание приложения 2 Диаметр верхнего торца, см 23,2 23,4 23,6 23,3 24,0 24,2 24,4 24,6 24,8 25,0 25,2 25,4 25,6 25,8 26,0 26,2 26,4 26,6 26,8 27,0 Длина, м 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 0,1930 0,2010 0,2040 0,2070 0,2100 0,2140 0,2180 0,2220 0,2260 0,2300 0,2340 0,2380 0,2420 0,2460 0,2500 0,2540 0,2580 0,2620 0,2660 0,2700 0,2240 0,2230 0,2320 0,2360 0,2400 0,2440 0,2480 0,2520 0,2560 0,2600 0,2640 0,2680 0,2720 0,2760 0,2800 0,2840 0,2380 0,2920 0,2960 0,3000 0,2540 0,2530 0,2620 0,2660 0,2700 0,2740 0,2780 0,2820 0,2360 0,2900 0,2960 0,3020 0,3030 0,3140 0,3200 0,3240 0,3280 0,3320 0,3360 0,3400 0,2640 0,2380 0,2920 0,2960 0,3000 0,3040 0,3030 0,3120 0,3160 0,3200 0,3260 0,3320 0,3380 0,3440 0,3500 0,3560 0,3620 0,3680 0,3740 0,3800 0,3140 0,3180 0,3220 0,3260 0,3300 0,3360 0,3420 0,3480 0,3540 0,3600 0,3660 0,3720 0,3780 0,3840 0,3900 0,3960 0,4020 0,4080 0,4140 0,4200 138 Приложение 3 Объем круглых лесоматериалов, м3, получаемых из вершинной части стволов (дополнение к ГОСТ 2708-75) Диаметр верхнего торца, см 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 6,0 6,2 6,4 6,6 6,8 7,0 7,2 7,4 7,6 7,8 8,0 8,2 8,4 8,6 8,8 9,0 9,2 9,4 9,6 9,8 10,0 10,2 10,4 10,6 10,8 11,0 11,2 11,4 11,6 11,8 12,0 12,2 12,4 12,6 0,0088 0,0092 0,0098 0,0102 0,0108 0,0114 0,0120 0,0126 0,0132 0,0138 0,0144 0,0151 0,0158 0,0164 0,0171 0,0178 0,0184 0,0191 0,0197 0,0203 0,0210 0,0218 0,0226 0,0234 0,0242 0,0250 0,0258 0,0266 0,0274 0,0282 0,0290 0,0298 0,0300 0,0314 0,0122 0,0130 0,0138 0,0144 0,0152 0,0156 0,0165 0,0174 0,0182 0,0191 0,0200 0,0208 0,0216 0,0224 0,0232 0,0240 0,0248 0,0256 0,0264 0,0272 0,0280 0,0290 0,0300 0,0310 0,0320 0,0330 0,0342 0,0354 0,0366 0,0378 0,0390 0,0400 0,0410 0,0420 0,0156 0,0166 0,0174 0,0184 0,0192 0,0200 0,0210 0,0220 0,0230 0,0240 0,0250 0,0260 0,0270 0,0230 0,0290 0,0300 0,0312 0,0324 0,0336 0,0348 0,0360 0,0372 0,0334 0,0396 0,0408 0,0420 0,0432 0,0444 0,0456 0,0468 0,0480 0,0494 0,0508 0,0522 0,0196 0,0206 0,0218 0,0228 0,0240 0,0250 0,0262 0,0274 0,0286 0,0298 0,0310 0,0322 0,0334 0,0346 0,0358 0,0370 0,0384 0,0398 0,0412 0,0426 0,0440 0,0456 0,0472 0,0438 0,0504 0,0530 0,0534 0,0548 0,0562 0,0576 0,0590 0,0604 0,0618 0,0632 0,0242 0,0256 0,0270 0,0284 0,0298 0,0310 0,0321 0,0338 0,0352 0,0366 0,0330 0,0394 0,0408 0,0422 0,0436 0,0450 0,0466 0,0482 0,0498 0,0514 0,0530 0,0546 0,0562 0,0578 0,0594 0,0610 0,0630 0,0650 0,0670 0,0690 0,0710 0,0726 0,0742 0,0758 Длина, м 139 Окончание приложения 3 Диаметр верхнего торца, см 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 12,8 13,0 13,2 13,4 13,6 13,8 14,0 14,2 14,4 14,6 14,8 15,0 0,0322 0,0330 0,0340 0,0350 0,0360 0,0370 0,0380 0,0390 0,0400 0,0410 0,0420 0,0430 0,0430 0,0440 0,0450 0,0460 0,0470 0,0480 0,0490 0,0502 0,0514 0,0526 0,0538 0,0550 0,0536 0,0550 0,0564 0,0578 0,0592 0,0606 0,0620 0,0634 0,0648 0,0662 0,0676 0,0690 0,0646 0,0660 0,0676 0,0692 0,0708 0,0724 0,0740 0,0758 0,0776 0,0794 0,0812 0,0830 0,0774 0,0790 0,0810 0,0830 0,0850 0,0870 0,0890 0,0912 0,0934 0,0956 0,0978 0,1000 Длина, м 140 Приложение 4 Объем вершины древесного ствола по формуле объема конуса, м3 Диаметр основания вершины, см 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 Длина вершины, м 0,2 – – 0,0001 0,0001 0,0001 0,0001 0,0001 0,0002 0,0002 0,0002 0,0003 0,4 0,6 0,8 – 0,0001 0,0001 – 0,0001 0,0001 0,0001 0,0001 0,0002 0,0001 0,0002 0,0003 0,0002 0,0002 0,0003 0,0002 0,0003 0,0004 0,0003 0,0004 0,0005 0,0003 0,0005 0,0006 0,0004 0,0006 0,0006 0,0004 0,0007 0,0009 0,0005 0,0008 0,0010 1,0 1,2 0,0001 0,0001 0,0002 0,0003 0,0004 0,0005 0,0006 0,0006 0,0009 0,0011 0,0013 0,0001 0,0001 0,0003 0,0004 0,0004 0,0006 0,0006 0,0009 0,0011 0,0013 0,0015 141 1,4 1,6 0,0001 0,0002 0,0002 0,0003 0,0003 0,0004 0,0005 0,0005 0,0005 0,0006 0,0007 0,0008 0,0003 0,0011 0,0011 0,0013 0,0013 0,0015 0,0015 0,0018 0,0016 0,0021 1,8 2,0 0,0002 0,0004 0,0005 0,0006 0,0007 0,0010 0,0012 0,0014 0,0017 0,0020 0,0023 – 0,0005 0,0006 0,0007 0,0003 0,0012 0,0013 0,0016 0,0019 0,0022 0,0026 Приложение 5 Всеобщие видовые числа древесных стволов по М.Е. Ткаченко Коэффициент формы Высота, м 0,62 0,64 0,65 0,66 0,67 0,68 0,69 0,70 0,71 0,72 0,73 0,74 0,75 0,80 12 0,451 0,464 0,471 0,479 0,486 0,494 0,501 0,509 0,517 0,525 0,534 0,542 0,550 0,592 14 0,443 0,453 0,463 0,471 0,479 0,487 0,495 0,503 0,511 0,519 0,528 0,536 0,544 0,587 16 0,436 0,450 0,457 0,465 0,473 0,481 0,490 0,498 0,506 0,515 0,523 0,532 0,540 0,584 18 0,432 0,446 0,454 0,462 0,470 0,478 0,486 0,494 0,503 0,511 0,520 0,528 0,537 0,581 20 0,426 0,443 0,450 0,458 0,466 0,475 0,483 0,491 0,500 0,508 0,517 0,525 0,534 0,579 22 0,424 0,439 0,447 0,455 0,463 0,472 0,480 0,488 0,497 0,505 0,514 0,522 0,531 0,576 24 0,421 0,436 0,444 0,452 0,460 0,469 0,477 0,485 0,494 0,503 0,511 0,520 0,529 0,575 26 0,416 0,433 0,441 0,449 0,458 0,466 0,475 0,483 0,492 0,501 0,509 0,518 0,527 0,575 28 0,416 0,431 0,439 0,447 0,456 0,464 0,473 0,481 0,490 0,499 0,508 0,518 0,527 0,575 30 0,414 0,429 0,437 0,446 0,454 0,463 0,471 0,480 0,489 0,498 0,507 0,516 0,525 0,574 32 0,412 0,428 0,436 0,445 0,453 0,462 0,470 0,479 0,488 0,497 0,506 0,516 0,524 0,573 34 0,410 0,426 0,434 0,443 0,451 0,460 0,468 0,477 0,486 0,495 0,505 0,514 0,523 0,572 142 Приложение 6 Объемы стволов в коре сосны Европейского Севера по высоте и диаметру на высоте 1,3 м при среднем коэффициенте формы Диаметр, см Объемы стволов в м3 при высоте в м 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 6,0 7,0 8,0 1 0,00020 0,00021 0,00021 0,00022 0,00023 0,00023 0,00024 – – – – 2 0,00080 0,00083 0,00086 0,00088 0,00091 0,00094 0,00096 0,00101 0,00115 – – 3 – 0,00186 0,00193 0,00199 0,00205 0,00211 0,00217 0,00224 0,00256 0,00287 0,00317 4 – – 0,00342 0,00353 0,00364 0,00375 0,00386 0,00397 0,00453 0,00508 0,00563 5 – – – 0,00552 0,00569 0,00586 0,00603 0,00619 0,00707 0,00793 0,00878 6 – – – – 0,00819 0,00844 0,00868 0,00889 0,01016 0,01141 0,01263 7 – – – – – 0,0115 0,0118 0,0121 0,0138 0,0155 0,0172 8 – – – – – – 0,0154 0,0158 0,0180 0,0202 0,0224 9 – – – – – – – 0,0199 0,0228 0,0256 0,0284 10 – – – – – – – – 0,0281 0,0316 0,0350 11 – – – – – – – – – 0,0382 0,0424 12 – – – – – – – – – 0,0455 0,0504 13 – – – – – – – – – – 0,0592 14 – – – – – – – – – – 0,0686 ДиаОбъемы стволов в м3 при высоте в м метр, 9,0 10,0 11,0 12,0 13,0 14,0 15,0 16,0 17,0 18,0 19,0 см 4 0,00617 – – – – – – – – – – 5 0,00963 0,01047 – – – – – – – – – 6 0,01385 0,01506 0,01626 – – – – – – – – 7 0,0188 0,0205 0,0221 0,0238 – – – – – – – 8 0,0246 0,0268 0,0289 0,0310 0,0331 – – – – – – 9 0,0311 0,0339 0,0366 0,0393 0,0419 0,0446 – – – – – 10 0,0384 0,0418 0,0451 0,0485 0,0518 0,0551 0,0584 – – – – 11 0,0465 0,0506 0,0546 0,0586 0,0626 0,0666 0,0706 0,0746 – – – 12 0,0553 0,0602 0,0650 0,0698 0,0745 0,0793 0,0841 0,0888 0,0935 – – 13 0,0649 0,0706 0,0762 0,0819 0,0875 0,0931 0,0986 0,1042 0,1098 0,1153 – 14 0,0753 0,0819 0,0884 0,0949 0,1014 0,1079 0,1144 0,1209 0,1273 0,1337 0,1402 15 0,0864 0,0940 0,1015 0,1090 0,1164 0,1239 0,1313 0,1387 0,1461 0,1535 0,1609 16 0,098 0,107 0,115 0,124 0,132 0,141 0,149 0,158 0,166 0,175 0,183 18 0,124 0,135 0,146 0,157 0,168 0,178 0,189 0,200 0,210 0,221 0,232 20 – 0,167 0,180 0,194 0,207 0,220 0,233 0,247 0,260 0,273 0,286 22 – 0,202 0,218 0,234 0,250 0,266 0,282 0,298 0,314 0,330 0,346 24 – 0,240 0,260 0,279 0,298 0,317 0,336 0,355 0,374 0,393 0,412 26 – – 0,305 0,327 0,350 0,372 0,394 0,417 0,439 0,461 0,483 28 – – 0,353 0,380 0,406 0,432 0,457 0,483 0,509 0,535 0,561 30 – – – 0,436 0,466 0,495 0,525 0,555 0,584 0,614 0,644 32 – – – 0,496 0,530 0,564 0,597 0,631 0,665 0,699 0,732 143 Продолжение приложения 6 Диаметр, см Объемы стволов в м при высоте в м 3 9,0 10,0 11,0 12,0 13,0 14,0 15,0 16,0 17,0 18,0 19,0 – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – 0,560 – – – – – – – – – – – – – 0,598 0,670 0,747 0,828 – – – – – – – – – – 0,636 0,713 0,795 0,881 0,971 – – – – – – – – – 0,674 0,756 0,842 0,933 1,029 1,129 – – – – – – – – 0,713 0,799 0,890 0,986 1,087 1,193 1,304 1,420 – – – – – – 0,751 0,842 0,938 1,039 1,145 1,257 1,374 1,496 1,623 1,756 – – – – 0,789 0,884 0,985 1,091 1,203 1,321 1,443 1,572 1,705 1,845 1,989 2,139 – – 0,827 0,927 1,032 1,144 1,261 1,384 1,513 1,647 1,787 1,933 2,085 2,242 2,405 2,574 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 Диаметр, см 20,0 21,0 22,0 24,0 26,0 28,0 30,0 32,0 34,0 36,0 15 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 0,1683 0,191 0,242 0,299 0,362 0,431 0,506 0,586 0,673 0,766 0,864 0,969 1,080 1,196 1,319 1,448 1,582 1,723 1,869 2,022 2,180 2,345 2,515 – 0,200 0,253 0,312 0,378 0,450 0,528 0,612 0,703 0,799 0,902 1,012 1,127 1,249 1,377 1,511 1,652 1,798 1,951 2,110 2,276 2,448 2,626 – – 0,264 0,325 0,394 0,468 0,550 0,638 0,732 0,833 0,940 1,054 1,174 1,301 1,435 1,574 1,721 1,874 2,033 2,199 2,371 2,550 2,736 – – – 0,351 0,425 0,506 0,594 0,689 0,791 0,900 1,016 1,139 1,269 1,406 1,550 1,701 1,859 2,024 2,197 2,376 2,562 2,755 2,956 – – – – 0,457 0,544 0,638 0,740 0,850 0,967 1,091 1,223 1,363 1,510 1,665 1,828 1,997 2,175 2,360 2,552 2,753 2,960 3,175 – – – – – 0,581 0,682 0,791 0,908 1,033 1,167 1,308 1,457 1,615 1,780 1,954 2,136 2,325 2,523 2,729 2,943 3,165 3,395 – – – – – – 0,726 0,842 0,967 1,100 1,242 1,393 1,552 1,719 1,895 2,080 2,274 2,476 2,686 2,905 3,133 3,369 3,614 – – – – – – – 0,893 1,026 1,167 1,317 1,477 1,646 1,823 2,010 2,206 2,411 2,626 2,849 3,082 3,323 3,574 3,834 – – – – – – – – – 1,234 1,393 1,561 1,740 1,928 2,125 2,332 2,549 2,776 3,012 3,258 3,513 3,778 4,053 – – – – – – – – – – – – 1,834 2,032 2,240 2,459 2,687 2,926 3,175 3,434 3,703 3,982 4,272 Объемы стволов в м3 при высоте в м 144 Окончание приложения 6 Диаметр, см 20,0 21,0 22,0 24,0 26,0 28,0 30,0 32,0 34,0 36,0 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 82 84 2,692 2,874 3,063 3,257 3,458 3,664 3,876 4,095 4,319 4,549 4,785 5,028 5,276 2,810 3,000 3,197 3,400 3,609 3,824 4,046 4,274 4,508 4,748 4,995 5,248 5,507 2,928 3,126 3,331 3,542 3,760 3,985 4,216 4,453 4,697 4,948 5,205 5,468 5,738 3,163 3,377 3,599 3,827 4,063 4,305 4,555 4,811 5,075 5,345 5,623 5,908 6,199 3,398 3,629 3,866 4,112 4,365 4,625 4,893 5,169 5,452 5,743 6,041 6,347 6,660 3,633 3,879 4,134 4,396 4,667 4,945 5,232 5,526 5,829 6,140 6,459 6,786 7,121 3,868 4,130 4,401 4,680 4,968 5,265 5,570 5,884 6,206 6,537 6,876 7,224 7,581 4,103 4,381 4,668 4,964 5,270 5,584 5,908 6,240 6,582 6,933 7,293 7,663 8,041 4,337 4,631 4,935 5,248 5,571 5,903 6,245 6,597 6,959 7,330 7,710 8,101 8,501 4,572 4,881 5,201 5,532 5,872 6,222 6,583 6,954 7,335 7,726 8,127 8,539 8,960 Объемы стволов в м при высоте в м 3 145 Приложение 7 Процент объемного прироста на стволах растущих деревьев по относительному диаметру (по Пресслеру) Отно- n-годичный процент си- прироста по груптельпам роста ный диа- II III IV V метр 6,0 6,1 6,2 6,3 6,4 6,5 6,6 6,7 6,8 6,9 7,0 7,1 7,2 7,3 7,4 7,5 7,6 7,7 7,8 7,9 8,0 8,1 8,2 8,3 8,4 8,5 8,6 8,7 8,8 8,9 42 41 40 40 39 39 38 37 37 36 36 35 35 34 34 33 33 32 32 31 31 31 30 30 39 29 29 28 28 28 48 47 46 45 45 44 43 42 42 41 40 40 39 39 38 38 37 37 36 36 35 35 34 34 34 33 33 32 32 32 53 53 52 51 50 49 48 48 47 47 45 45 44 44 43 42 42 41 41 40 40 39 39 38 38 37 37 36 36 35 59 53 58 57 56 55 54 53 52 51 50 49 48 48 47 47 46 46 45 45 44 44 43 43 42 42 41 40 40 39 Отноn-годичный си- процент прироста по тельгруппам роста ный диаII III IV V метр Относительный диаметр n-годичный процент прироста по группам роста II III IV V 9,0 9,1 9,2 9,3 9,4 9,5 9,6 9,7 9,8 9,9 10,0 10,2 10,4 10,6 10,8 11,0 11,2 11,4 11,6 11,8 12,0 12,2 12,4 12,6 12,8 13,0 13,2 13,4 13,6 13,8 14,0 14,2 14,4 14,6 14,8 15,0 15,2 15,4 15,6 15,8 16,0 16,5 17,0 17,5 18,0 18,5 19,0 19,5 20,0 20,5 21,0 21,5 22,0 22,5 23,0 23,5 24,0 24,5 25,0 25,5 17 17 17 17 16 16 16 16 16 15 15 15 14 14 13 13 13 12 12 12 11 11 11 11 10 10 9,9 9,7 9,5 9,3 20 19 19 19 19 18 18 18 18 17 17 17 16 16 15 15 14 14 14 13 13 13 12 12 12 12 11 11 11 11 22 22 22 21 21 21 20 20 20 20 19 19 18 18 17 17 16 16 15 15 15 14 14 14 13 13 13 12 12 12 25 24 24 24 23 23 23 22 22 22 21 21 20 20 19 19 16 18 17 17 17 16 16 15 15 14 14 14 13 13 27 27 27 26 26 26 26 26 25 25 25 24 24 23 23 22 22 21 21 21 20 20 20 19 19 19 18 18 18 18 31 31 31 30 30 30 29 29 29 28 28 27 27 26 26 25 25 24 24 23 23 23 22 22 22 21 21 21 20 20 146 35 35 34 34 34 33 33 33 32 32 31 31 30 30 29 28 28 27 27 26 23 26 25 25 24 24 24 23 23 23 39 39 33 38 37 37 36 36 36 35 32 34 34 33 32 31 31 30 30 29 29 28 27 27 27 26 26 26 25 25 Окончание приложения 7 Отноn-годичный си- процент прироста тель- по группам роста ный диа- II III IV V метр Относительный диаметр n-годичный процент прироста по группам роста II III IV V 26,0 26,5 27,0 27,5 28,0 28,5 29,0 29,5 30,0 30,5 31,0 31,5 32,0 32,5 33,0 33,5 34,0 34,5 35,0 35,4 36,0 37,0 38,0 39,0 40,0 41,0 42,0 43,0 44,0 45,0 46,0 47,0 48,0 50,0 6,9 6,7 6,6 6,5 6,4 6,2 6,1 5,9 5,7 5,6 5,5 5,4 5,2 5,1 5 4,9 4,7 7,8 7,7 7,6 7,5 7,3 7,1 6 6,8 6,6 6,4 6,3 6,1 6 5,9 5,6 5,6 5,4 8,8 8,6 8,5 8,4 8,2 8 7,8 7,6 7,4 7,2 7,1 6,9 6,7 6,6 6,5 6,3 6,1 10 9,5 9,4 9,3 9,1 8,9 8,7 8,5 8,2 8 7,9 7,8 7,6 7,4 7,2 7 6,8 9,1 9 8,3 8,6 8,5 8,3 8,2 8 7,9 7,8 7,7 7,6 7,4 7,3 7,2 7,1 7 10 10 11 9,9 9,7 9,5 9,3 9,2 9 8,9 8,7 8,6 8,5 8,4 8,2 8,1 7,9 12 12 11 11 11 11 11 10 10 10 9,8 9,7 9,5 9,4 9,2 9,1 8,9 13 13 12 12 12 12 12 11 11 11 10 10 10 10 10 10 10 147 Относительный диаметр n-годичный процент прироста по группам роста II III IV V 52,0 54,0 56,0 58,0 60,0 62,0 64,0 66,0 68,0 70,0 72,0 74,0 76,0 78,0 80,0 85,0 90,0 4,6 4,4 4,3 4,2 4 3,8 3,7 3,6 3,5 3,4 3,3 3,2 3,2 3 2,9 2,8 2,6 5,2 5,1 4,9 4,7 4,5 4,4 4,2 4,1 3,9 3,8 3,7 3,6 3,6 3,5 3,4 3,2 3 5,9 5,7 5,5 5,3 5,1 4,9 4,7 4,6 4,4 4,3 4,2 4,1 4 3,9 3,8 3,6 3,4 6,5 6,3 6,1 5,9 5,7 5,5 5,7 5,1 4,9 4,7 4,6 4,5 4,4 4,3 4,1 3,9 3,8 Приложение 8 Вспомогательная таблица для определения процента объемного прироста за n лет по М.Л. Дворецкому Относительный диаметр I II III IV V VI 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 3,5 9,0 9,5 10,0 10,5 11,0 12,0 13,0 14,0 15,0 16,0 17,0 18,0 19,0 20,0 22,0 24,0 26,0 28,0 30,0 32,0 120 96 80 69 60 53 48 43 40 38 34 32 30 28 27 25 24 23 22 20 18,5 17 16 15 14 13 12,6 12 11 10 9,2 8,6 8 7,5 140 112 94 80 70 62 56 50 47 44 40 37 35 33 31 29 28 27 25 23 21,5 20 19 17,5 16,5 15,5 15 14 13 12 11 10 9,4 8,8 147 118 98,5 84 74 66 59 54 49 45 42 39 37 35 33 31 29,5 28 27 25 23 21 20 18,5 17 16 15,5 15 13 12 11 10,5 10 9,2 155 124 103 89 78 69 62 56,5 52 48 44 41 39 37 35 33 31 29,5 28 26 24 22 21 19 18 17 16 15,5 14 13 12 11 10 9,7 165 132 110 94 82 73 66 59 55 51 47 44 41 39 37 35 33 30,5 30 27 25 24 22 21 19,5 18 17 16,5 15 14 13 12 11 10 175 140 116 103 88 78 70 62 58 55 50 47 44 41 39 37 35 33 32 29 27 25 23 22 21 19 18 17 16 14,5 13,5 12,5 12 11 Группа роста 148 Окончание приложения 8 Относительный диаметр 34,0 36,0 38,0 40,0 45,0 50,0 55,0 60,0 Группа роста I II III IV V VI 7,1 6,7 6,3 6 5,3 4,8 4,4 4,0 6,2 7,8 7,4 7 6,2 5,6 5,1 4,7 8,7 8,2 7,8 7,4 6,6 5,9 5,4 4,9 9,1 8,7 8,2 7,8 6,9 6,2 5,6 5,2 9,7 9,2 8,7 8,3 7,3 6,6 6 5,5 10 9,7 9,3 8,8 7,8 7 6,4 5,8 149 Учебное издание Третьяков Сергей Васильевич Коптев Сергей Викторович Бахтин Александр Александрович Ильинцев Алексей Сергеевич ЛЕСНАЯ ТАКСАЦИЯ Часть 1. Таксация древесного ствола и лесной продукции Учебное пособие Оригинал-макет и дизайн обложки С.В. Пантелеевой Подписано в печать 27.12.2019. Формат 60×80 1/16. Усл. печ. л. 8,7. Тираж 100 экз. Заказ № 6909 Издательский дом САФУ 163060, г. Архангельск, ул. Урицкого, д. 56 150
