О критериях полноты древостоев при инвентаризации лесного фонда

О КРИТЕРИЯХ ПОЛНОТЫ ДРЕВОСТОЕВ ПРИ ИНВЕНТАРИЗАЦИИ ЛЕСНОГО ФОНДА

Лебков В.Ф., Каплина Н.Ф.

The method of definition of forest density standards for inventory of forestry fund is offered. For this purpose, limiting values of forest density of stratums in the representative objects of forest management are used. Developed by authors the scales of basal areas and volumes of normal pine forests of stratums on quality classes and age groups in a range 20 -150 years are resulted.

Абсолютная «физическая» плотность, или полнота, древостоя представляет собой степень насыщенности занимаемого им пространства (площади) органической массой и выражается соотношением сумм площадей сечений деревьев на высоте груди и древесного запаса древостоя и площади участка. Относительная полнота конкретного древостоя характеризуется долей его абсолютной полноты от эталонной (стандартной, «нормальной», полноты 1,0). Обоснованное установление эталонов полноты имеет чрезвычайно важное значение, поскольку они отражают, с одной стороны, величину потенциального плодородия условий местообитания, и, с другой стороны, связаны с уровнем ведения лесного хозяйства, обеспечивающего достижение эталонного состояния древостоев. Настоящее сообщение посвящено совершенствованию методов установления стандартов полноты древостоев на примере сосняков Центра Европейской части России.

Эталонная полнота при всех вариантах её определения предполагает её экстремальный, предельный уровень при тех или иных показателях морфост-руктуры древостоя. Расчет этого уровня сопряжен с изучением изменчивости полноты древостоев.

Можно выделить несколько уровней структуры полноты, что охарактеризовано в [3]. Низшим, микроструктурным уровнем является изменчивость полноты отдельного дерева (отношение его параметров к расчетной площади питания) в пределах участка, на котором размещается 200 - 250 деревьев (таксационная пробная площадь). Элементарная единица наблюдения в данном случае -полнота отдельного дерева. По данным [2] коэффициент варьирования плотности отдельного дерева (отношения объема ствола к площади питания дерева) в сосняках находится в пределах 42 - 66%. Далее следуют макроструктурные уровни изменчивости полноты. Первый из них - изменчивость средних полнот древостоев на элементарных участках - круговых или прямоугольных пробных площадях в пределах таксационного выдела. В выделе насчитывается 20 - 30 первичных единиц наблюдения, что характерно для малой выборки из генеральной совокупности.

Согласно исследованиям [1], изменчивость (коэффициент варьирования) полнот сосновых древостоев на площадках по 0,5 га в пределах таксационного выдела составляет 13-23%. Второй макроструктурный уровень - изменчивость полноты таксационных выделов в пределах их совокупности на территории

объекта лесоустройства - лесхоза, которую, ввиду её большого объема, можно рассматривать в качестве генеральной совокупности, а отдельный таксационный выдел - как элементарную единицу наблюдения. Далее следуют макро-структурные уровни более высоких порядков: изменчивость средних полнот в объектах лесоустройства в пределах экономических или лесорастительных регионов; изменчивость средних полнот для регионов в пределах всей страны.

Для целей инвентаризации лесного фонда представляет интерес изменчивость полноты древостоев таксационных выделов в пределах их совокупности в объекте лесоустройства. В качестве эталонов полноты древостоев по классам бонитета и возрастным группам целесообразно принять значения полноты, превышающие её средние значения на величину, равную двойному среднеквадра-тическому отклонению. В этом случае за пределами «нормальной» полноты могут оказаться всего 2-3% таксационных выделов. Такой методический подход не совпадает с принятым в теории и практике лесоустройства, при котором предельная величина эталонов полноты устанавливается по данным, полученным на конкретных таксационных пробных площадях. Привлечение элементарных единиц первого макроструктурного уровня изменчивости полноты для решения вопросов, связанных с анализом изменчивости полноты на втором макроструктурном уровне, неправомерно и некорректно.

С целью реализации предлагаемого метода установления эталонов полноты для таксационных выделов авторы привлекли лесоустроительную информацию в виде таксационных описаний выделов с преобладающей породой - сосной по двум лесхозам Центра Европейской части России - Андреевскому опытно-показательному лесхозу Владимирской области и Макарьевскому лесхозу Костромской области.

Годом устройства лесов Андреевского лесхоза является 1994. Древостои сосны в нем абсолютно преобладают по площади, покрытая лесом площадь этой породы равна 45226 га. При инвентаризации она расчленена на 12006 выделов, средняя площадь выдела составила 3,8 га. Макарьевский лесхоз устроен в 1997 г. Лесопокрытая площадь сосняков в этом лесхозе равна 85170 га. Образовано таксационных выделов - 8503, их средняя площадь - 10,0 га, что свидетельствует о меньшей интенсивности лесного хозяйства в Костромской области по сравнению с Владимирской. Средний бонитет сосняков Андреевского лесхоза 1,06, Макарьевского - 11,20. Последнее обусловлено более северным расположением Макарьевского лесхоза.

Лесной фонд обоих лесхозов эксплуатируется весьма интенсивно, тем не менее в нем представлены все возрастные группы древостоев - от молодняков до перестойных, достигших возраста 140-160 лет. Выбор объекта удовлетворяет поставленным в работе целям.

Сформирована совместная для двух лесхозов электронная база данных по-выдельной информации о запасе древостоев. Затем для каждого класса бонитета произведено выравнивание предельных значений запасов по каждой возрастной группе. Аналитическая проверка полученного графическим путем верхнего уровня полноты подтвердила, что этот уровень отличается от средних значений на двойную величину среднеквадратического отклонения, исходя из нор-

мального распределения выделов по запасу. Рассчитанная величина средне-квадратического отклонения (в % от среднего арифметического) для 30-летних молодняков II класса бонитета Андреевского лесхоза составила 31%, а для спелых 90-летних древостоев - 19%. Полученные кривые динамики эталонных запасов выровнены с целью их согласования между бонитетами и достижения необходимой параллельности бонитетных кривых и степени снижения интервалов между ними от высших бонитетов к низшим. Далее, используя значения видовых высот [6] по выровненным запасам древостоев определили сумму площадей сечений для древостоев эталонной полноты.

Полученные итоговые сведения об эталонной полноте сосняков для таксационных выделов помещены в таблице и на рисунке. На тот же рисунок нанесены используемые в практике лесного хозяйства стандартные значения сумм площадей сечений и запасов древостоев для I класса бонитета - разработанные ЦНИИЛХом [5], Проектно-исследовательским бюро В/о «Леспроект» [6], Н.Н. Сваловым [4] и В.В. Загреевым [7].

Таблица - Суммы площадей сечений и запасы нормальных сосновых дре-

востоев в таксационных выделах

Возраст, лет Класс бонитета

Ia I II III IV V Va

Сумма площадей сечений, м2

10 40,0 37,5 35,0

20 42,0 39,5 37,0 32,5

30 40,8 39,0 37,0 33,6 29,5

40 39,5 38,2 36,7 34,2 31,3 27,0

50 38,3 37,3 36,4 34,3 31,9 28,5 24,0

60 37,5 36,7 35,7 33,7 31,8 28,9 25,0

70 36,8 36,0 35,1 33,1 31,3 28,9 25,1

80 36,1 35,3 34,3 32,4 30,8 28,6 25,0

90 35,3 34,5 33,5 31,7 30,1 28,1 24,6

100 34,5 33,7 32,7 31,0 29,3 27,4 23,9

110 33,7 32,9 31,8 30,1 28,4 26,5 23,1

120 32,8 32,0 30,8 29,2 27,4 25,4 22,1

130 31,8 31,1 29,8 28,2 26,3 24,3 21,1

140 30,8 30,1 28,8 27,0 25,1 23,0 20,0

150 29,8 29,0 27,6 25,8 Запас, м3 23,8 21,7 18,9

10 145 115 90 65 40 15

20 230 190 154 118 81 45

30 301 245 203 160 118 75 35

40 355 296 247 197 148 98 57

50 400 335 282 228 175 122 77

60 435 366 309 252 195 140 93

70 463 391 333 272 213 156 107

80 483 411 352 289 227 169 118

90 497 425 365 301 238 179 125

100 505 435 374 308 245 187 130

110 508 440 379 312 249 191 132

120 506 440 378 311 249 191 131

130 501 436 374 307 245 187 128

140 492 428 367 299 238 179 121

150 482 417 355 287 227 167 112

40 60 80 100 120 Возраст древостоя, лет

Рисунок - Динамика сумм площадей сечений (А) и запасов (Б) нормальных сосновых древостоев в таксационных выделах:

Ia-Va - классы бонитета, 1-4 - изменение с возрастом сумм площадей сечений и запасов эталонных сосновых древостоев по данным литературных источников, соответственно по шкалам: Проектно-исследовательского бюро в/о «Леспроект», В.В.Загреева, ЦНИИЛ-Ха, Н.Н.Свалова. Пунктиром обозначены отрезки кривых, ориентировочно полученных расчетным путем

Для пробных площадей должны устанавливаться собственные эталоны полноты, превышающие эталоны полноты для таксационных выделов на 1015% (удвоенную величину коэффициента вариации полноты элементарных площадок в пределах таксационного выдела эталонной полноты, ориентировочно равного 6-8%).

Как видно из рисунка, эталонные запасы древостоев во всех классах бонитета возрастают примерно до 100 - 110-летнего возраста, затем плавно снижаются. Суммы площадей сечений имеют максимальную величину в 20-50-летнем возрасте, затем стабильно уменьшаются с возрастом. Такая картина резко контрастирует с принятыми представлениями о динамике эталонной полноты как в размерном плане, так и по форме кривых. Кривые, из всех литературных источников, не имеют точек максимума, что не соответствует реальному состоянию лесного фонда, т.е. снижению запасов древостоев за пределами возрастов рубки.

Наблюдается слишком большое несоответствие рекомендуемых и действующих стандартов полноты по величине: в молодняках до 40-летнего возраста последние гораздо меньше, а за пределами 60 лет - существенно, гипертрофированно больше реально достижимых значений. Отрицательное значение этих несовпадений трудно переоценить. Неверная оценка полноты древостоев современного лесного фонда имеет далеко идущие и трудно предсказуемые последствия при проведении всевозможных оценок и расчетов.

Изложенное можно заключить следующим образом.

1. Действующая технология оценки полноты древостоев при лесоустройстве дает искаженную картину в части определения ресурсного потенциала лесных земель и суждения о современном лесоводственном состоянии лесного фонда.

2. Необходимо изменить методику установления эталонов полноты древостоев, приняв за основу предельный уровень полноты древостоев не на пробных площадях, а в таксационных выделах.

3. Целесообразно пересмотреть эталоны полноты для основных лесообра-зующих древесных пород, выполнив расчеты, аналогичные проведенным для сосняков в настоящей статье.

Литература

1. Лебков В.Ф. Изменчивость таксационных признаков внутри выделов и её влияние на точность таксации лесного фонда при лесоустройстве. Сб. «Пути совершенствования инвентаризации лесов Сибири и Дальнего Востока». -Москва : Наука, 1965. - С. 5 - 40.

2. Лебков В.Ф. Плотностная структура древесных ценозов сосны // Лесоведение. -1991. - № 3. -С.3-13.

3. Лебков В.Ф. Дендрометрические основы структурно-динамической организации древесных ценозов сосны. Дисс. в форме научного доклада ... докт. биол. наук. - Москва, 1992. -43 с.

4. Свалов Н.Н. Таксационно-статистическое моделирование производительности древостоев // Лесное хозяйство. -1975. -№ 3. -С.75-78.

5. Стандартная таблица полнот и запасов ЦНИИЛХ. Справочное пособие по таксации и устройству лесов Сибири. -Красноярск: Красноярское книжное изд-во, 1966. -С. 76.

6. Стандартная таблица полнот и запасов. Справочное пособие по таксации и устройству лесов Сибири. -Красноярск: Красноярское книжное изд-во, 1966. -С. 77 - 78.

7. Стандартные значения сумм площадей сечений и запасов нормальных древостоев основных лесообразующих пород по классам бонитета. Справочник «Общесоюзные нормативы для таксации лесов». -Москва: Колос. -1992. -С. 126 - 127. -С. 132.