Повыдельная оценка возможности формирования древостоев для получения крупных сортиментов

Н а землях лесного фонда происходит увеличение площади насаждений с преобладанием в составе хозяйственно малоценных второстепенных пород, которые не пользуются спросом в условиях современного рынка. Выявление таких «проблемных» насаждений позволит своевременно назначить их реконструкцию, более рационально использовать лесорастительный потенциал земель лесного фонда.

В настоящее время при формировании целевых товарных древостоев лесоустроители и лесоводы учитывают общую сомкнутость и полноту насаждения в целом, а количество деревьев главной (целевой) породы не принимают во внимание.

В связи с этим перед нами была поставлена задача – разработать на базе лесоустроительных материалов алгоритм автоматизированного выявления таксационных выделов, в которых рубками ухода нельзя сформировать древостои с достаточным выходом пиловочника и строительных бревен, и на основании разработанного алгоритма провести оценку части сосновых и березовых насаждений лесостепи Западной Сибири.

В качестве рабочей гипотезы принято следующее положение: полноценный древостой для получения пиловочника и строительных бревен можно сформировать только из тех насаждений, в верхнем ярусе которых к возрасту спелости сохранится достаточное количество хорошо развитых деревьев главной породы, равномерно распределенных по площади таксационного выдела.

Критерий «достаточности» – количество деревьев главной породы, которое должно быть в чистом насаждении полнотой 0,7 в возрасте спелости (сосна – 101 год, береза – 74 года).

Если в анализируемом таксационном выделе нет «достаточного» количества деревьев целевой (главной) породы, то из него не удастся сформировать древостой, обеспечивающий хороший выход пиловочника и строительных бревен.

Исследования выполнены на основе анализа таксационных описаний Заводоуковского лесничества Тюменской обл., расположенного в северной части лесостепной зоны Западной Сибири.

Главными породами приняты – сосна обыкновенная (далее – сосна), березы повислая и пушистая (далее – береза), второстепенными – осина и береза, если главная порода сосна. Проанализированы показатели насаждений на выделах с долей участия в составе главной породы менее 60%, возраст березы – 30–60 лет, сосны – 40–90 лет.

В каждом анализируемом выделе первоначально определяли полноту древостоя главной породы, фактический запас древесины этой породы на 1 га и запас древесины, который должен быть в данном возрасте при полноте 1,0.

Сопоставляя расчетный запас древостоя главной (целевой) породы при полноте 1,0 с запасом таких же древостоев в региональных таблицах хода роста, по графикам зависимости запаса древесины от возраста (рис. 1 и 2) уточняли класс бонитета анализируемого древостоя на выделе.

I класс бонитета

Возраст, лет

II класс бонитета

Рис. 1. Запас древесины сосны при полноте 1,0 по региональным таблицам хода роста

По региональным таблицам хода роста нормальных насаждений, преобразованным в графики, определяли число стволов целевой породы на 1 га при ее реальной полноте в древостое. Для этого число стволов целевой породы на 1 га при полноте 1,0, установленное по графикам хода роста (рис. 3 и 4), умножали на фактическую полноту целевой породы в анализируемом насаждении.

Затем вычисляли оптимальное число стволов целевой породы на 1 га в возрасте спелости (сосна – 101 год, береза – 71 год) при полноте 1,0. Учитывая, что хорошая очищаемость от сучьев сохраняется и при снижении полноты до 0,7, рассчитывали минимально достаточное количество деревьев главной породы к моменту рубки, умножая оптимальное число стволов при полноте 1,0 на 0,7.

В том случае, если по данным последнего лесоустройства число стволов целевой породы на 1 га меньше числа, которое должно быть в возрасте спелости при полноте 0,7, можно утверждать, что на данном выделе практически невозможно рубками ухода сформировать древостой для получения качественного пиловочника и строительных бревен с удовлетворительной очи-щенностью стволов целевых пород от сучьев.

Для оперативного анализа лесоустроительных материалов разработана программа автоматизированной оценки возможности формирования древостоев для получения крупных сортиментов.

В основу алгоритма программы положены возможности языка программирования Visual Basic 6.0 (рис. 5).

Вводятся следующие таксационные данные:

P_or – выбор породы;

P_общ – общая полнота древостоя;

D_гл – доля главной породы в составе древостоя, %;

M_гл – запас древесины главной породы на выделе, м³/га;

S – площадь выдела, га;

Voz – возраст главной породы, лет;

Rub – возраст рубки (спелости), лет.

Промежуточные переменные (расчет показателей для итогового результата исследований):

Р_ц – относительная полнота целевой породы в древостое;

М_ц – запас целевой породы, м³/га ;

З_р – расчетный запас древесины главной породы, который должен быть в данном возрасте при полноте 1,0, м³/га;

B – класс бонитета;

N_дб – число деревьев целевой породы, которое должно быть на момент лесоустройства при полноте древостоя 1,0, шт./га;

N_ц – расчетное число деревьев главной породы на момент лесоустройства при реальной полноте, шт./га;

N_min – минимальное количество деревьев целевой породы, которое должно быть в возрасте спелости при полноте 0,7, шт./га;

Rez – строковый результат исследования;

Вводимые таксационные данные

Выбираемые таксационные данные

Варианты

Переменные расчета

Сравниваемые переменные

Строковый результат

Массив памяти

Or, /, \, i, And, For, * Логические операнды

Рис. 5. Архитектура построения алгоритма

Mass (i, m) – переменные массивы, байт (используются только в ходе выполнения программы).

По описанной методике было обработано 58 выделов средневозрастных и приспевающих сосняков и 91 выдел березняков с долей участия главной породы менее 60%, расположенных на территории Заводоуковского лесничества, арендованной ЗАО «Загрос». Арендуемые, преимущественно сосновые, леса являются лучшими не только в Тюменской обл., но и в целом по лесостепной зоне Западной Сибири. Общий объем выборки, подвергнутой анализу, – 924 выдела сосняков и 306 выделов березняков.

Несмотря на то что лесорастительные условия Заводоуковского лесничества оптимальны для произрастания естественных и искусственных сосновых насаждений, доля «некачественных» выделов, в которых невозможно сформировать древостой с хорошим выходом пиловочника и строительных бревен, оказалась высокой. В средневозрастных и приспевающих выделах в сосняках она составила соответственно 43,8 и 53,6% числа выделов, в которых доля участия сосны в составе древостоя была менее 60%, или 7,6 и 8,3% общего количества средневозрастных и приспевающих сосняков (таблица).

Проанализированные сосняки, в основном искусственного происхождения, располагаются на дерново-подзолистых супесчаных почвах сосновых типов леса. Уже к 50-летнему возрасту около 60% деревьев березы, появившейся в

Оценка качества сосновых и березовых насаждений в Заводоуковском лесничестве

Показатель	Средневозрастные	Приспевающие	Спелые
Сосняки
Количество проанализированных выделов	744	180	-
Количество «сомнительных» выделов	130	28	-
Количество «некачественных» выделов	57	15	-
Доля «некачественных» выделов, % сомнительных	43,8	53,6	-
Доля «некачественных» выделов, % общей выборки	7,6	8,3	-
Березняки
Количество проанализированных выделов	-	56	250
Количество «сомнительных» выделов	-	18	73
Количество «некачественных» выделов	-	9	37
Доля «некачественных» выделов, % сомнительных	-	50,0	50,7
Доля «некачественных» выделов, % общей выборки	-	16,0	14,8

Примечание. «Сомнительные» выделы – выделы, в которых доля участия главной породы в составе древостоя менее 60%, «некачественные» выделы – выделы, в которых в спелом возрасте выход пиловочника и строительных бревен неудовлетворительный.

качестве естественной примеси, имели ложное ядро или сердцевинную гниль. По этим же причинам березу нельзя рассматривать в качестве «дополняющей» породы в смешанных с сосной насаждениях. Ее придется вырубить на 20–30 лет раньше, чем сосну. Неудовлетворительное фитопатологическое состояние и редкостойность порослевых березняков приводит к тому, что доля «некачественных» средневозрастных и приспева- ющих березняков значительно выше, чем сосновых насаждений.

Предлагаемый алгоритм оценки качества таксационных выделов может быть использован:

• ✓    при сертификации лесных насаждений;

• ✓    для назначения лесохозяйственных мероприятий в лесоустроительных проектах и проектах освоения лесов;

• ✓    для разработки программ рубок ухода.