Научные исследования закономерностей строения насаждений

ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЛИСТ № 1

Закономерности в строении лесных насаждений

В любом древостое, (не менее 150-200) состоящем из достаточно большого числа деревьев, можно проследить определенные закономерности в его строении: в распределение числа деревьев по их толщине, высоте, запасу и другим таксационным показателям; в характере соотношений и связей между ними. Эти закономерности наиболее четко проявляются в простейших по форме, чистых по составу, одновозрастных и не тронутых рубками нормальных насаждениях или в древостоях одного элемента леса.

Из числа установленных закономерностей в строении насаждений отметим следующие: распределение числа деревьев, объемов отдельных стволов, сумм площадей и запасов по ступеням толщины, взаимосвязь между отдельными таксационными показателями. Ряд распределения числа деревьев по толщине является ос­новным показателем, определяющим строение древостоя. Он характеризует степень участия каждой ступени толщины в об­разовании древостоя. Все основные таксационные показатели (средний диаметр, средняя высота и др.) зависят от него. Например, допустим, что в результате перечета было установлено распределение деревьев элемента леса по ступеням толщины (таблица 1).

Таблица 1. Распределение деревьев элемента леса по ступеням толщины

Ступени толщины, см											Всего
Число деревьев, шт.
Число деревьев, %	1,6	4,6	10,4	19,4	22,0	20,4	11,8	6,2	2,8	0,8

Если нанести данные этой перечётной ведомости на график (рисунок 1), отложив по горизонтали ступени толщины, а по вертикали – число деревьев, то можно заметить, что полученная кривая поднимается от тонких ступеней толщины к средним, достигает максимума, а затем вновь снижается. Эта общая закономер­ность свидетельствует о том, что наибольшее число деревьев приходится на средние ступени толщины, а меньшее – на край­ние (самые толстые и самые тонкие).

Рисунок 1. Кривая нормального распределения

В нормальных насаждениях, состоящих из одного элемента леса, распределение деревьев по ступеням толщины характери­зуется симметричной одновершинной кривой, называемой кри­вой нормального распределения. В одновозрастных, чистых насаждениях, созданных путём посева и посадки и имевших до смыкания крон деревьев одинаковый уход (уборку отстающих в росте деревьев), распределение деревьев по толщине характеризуется симметричной одновершинной кривой. В сложных разновозрастных древостоев, состоящих из нескольких пород и поколений, кри­вая может иметь две вершины или больше. В молодняках или насаждениях, пройденных рубками ухода по низовому методу, вершина кривой смещается вправо, в сторону толстых ступе­ней, а в древостое, пройденном выборочными рубками – влево, т.е. наблюдается асимметричное распределение, и т.д. Девственный лес, а также насаждения, состоящие из семенных и порослевых деревьев, характеризуется усложнёнными кривыми с несколькими вершинами.

ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЛИСТ № 2

Научные исследования закономерностей строения насаждений

Исследованием строения насаждений занимались многие зарубежные и отечественные ученые. Еще в 1880 г. немецкий профессор В. Вейзеустановил, что среднее по толщине дерево древостоя занимает строго определенное место. Оказалось, что число деревьев тоньше среднего диаметра составляет 57,5 % от общего их числа, а толще 42,5 %. Таким образом, среднее по толщине дерево как бы делит все имеющиеся в насаждении деревья на две неравные части. Закономерность, обнаруженная профессором Вейзе, была подтверждена позднейшими исследованиями, причём было установлено, что она наблюдается у всех древесных пород.

Более широко обобщил распределение деревьев в насаждениях по диаметру австрийский лесовод А. Шиффель, который выразил диаметры не в абсолютных числах, а в долях средних диаметров насаждений (R_d). Такие относительные значения диаметров, полученные путем деления любых конкретных диаметров на диаметр среднего дерева, называются редукционными числами по диаметру. Замена абсолютных значений диаметров относительными величинами позволяет в насаждениях разных средних диметров сравнивать толщину деревьев, растущих в одинаковых условиях. Все деревья, составляющие насаждение, Шиффель распределил в последовательный ряд - по возрастанию диаметров (рисунок 2). Этот ряд он разделил на десять частей. Для деревьев, оказавшихся на границе каждого из десяти отрезков, были найдены диаметры, выраженные в долях среднего диаметра, и в итоге была составлена таблица редукционных чисел (таблица 2).

Рисунок 2. Схема распределения деревьев по размерам и их месту в насаждении

Таблица 2. Редукционные числа по диаметру (Rd) для еловых насаждений (по данным А. Шиффеля)

Средний диаметр, см	Диаметры в долях среднего диаметра, отграниченные от низшей ступени на число процентов от общего числа деревьев
	0,540	0,710	0,770	0,810	0,850	0,910
	0,547	0,700	0,766	0,827	0,871	0,933
	0,550	0,695	0,770	0,830	0,885	0,940
	0,552	0,692	0,772	0,832	0,892	0,948
	0,553	0,690	0,771	0,838	0,893	0,953
	0,555	0,689	0,771	0,838	0,897	0,958
	0,555	0,687	0,772	0,840	0,900	0,960
	0,557	0,687	0,771	0,842	0,902	0,962
	0,556	0,686	0,774	0,842	0,900	0,964
Средние	0,555	0,689	0,771	0,837	0,895	0,955
Вычисленные по формуле	0,555	0,680	0,771	0,841	0,898	0,948

Из этой таблицы видно, что диаметры деревьев, находящихся в древостое в одинаковых условиях, составляют определённую долю от среднего диаметра, иными словами, имеют одинаковые редукционные числа. Отклонения от этого правила наблюдаются лишь у насаждений со средним диаметром менее 20 см. Поэтому при выведении средних величин первые два ряда цифр не были приняты во внимание. Наличие у насаждений общности в распределении деревьев по толщине, высоте и форме стволов принято называть закономерностями в строении насаждении.

Закономерности в строении насаждений, подтверждаемые таблице 2, выведены для еловых насаждений, однако они характерны и для других пород.

ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЛИСТ № 3