СОРТИМЕНТНАЯ СТРУКТУРА ДРЕВЕСИНЫ

СОРТИМЕНТНАЯ СТРУКТУРА ДРЕВЕСИНЫ, ЗАГОТАВЛИВАЕМОЙ
ПРИ ПРОВЕДЕНИИ РУБОК ПРОМЕЖУТОЧНОГО ПОЛЬЗОВАНИЯ
Бурак Ф.Ф., Усс Е.А. (РДЛУП «Гомельлеспроект»,
г. Гомель, Республика Беларусь)
The peculiarity of the assortment tables is the lack of classes, which rules out a
possible discrepancy between the stand height real curve and the net of heights. This
permits to increase the accuracy of assessment of merchantability of a stand by 15 to
20 percent.
В настоящей статье излагаются результаты выполнения задания Министерства лесного хозяйства Республики Беларусь по разработке сортиментных
таблиц для материальной оценки древесины, заготавливаемой при проведении
рубок промежуточного пользования.
Материалом для разработки сортиментных таблиц явился анализ стволов
12844 модельных деревьев, распределение которых по породному составу следующее: сосны – 2738, ели – 2264, дуба – 1415, березы – 1602, осины – 1600,
ольхи черной – 800, граба – 1200 и ольхи серой – 1225.
В основе разработки сортиментных таблиц для материальной оценки древесины, заготавливаемой при промежуточном пользовании, положен метод математического моделирования, предусматривающий использование в качестве
моделей функций, отражающих выход отдельных категорий (сортиментов)
древесины.
Согласно полученным данным, объем стволовой древесины (а также выход
деловой древесины в разрезе лесопромышленной и лесохозяйственной сортиментации; соотношение объема деловой и дровяной категории), заготавливаемый
при рубках промежуточного пользования, отличается от такового при главном
пользовании с достоверностью 0,95. Кроме того, деревья, вырубаемые при проведении рубок промежуточного пользования, отличаются большей фаутностью,
причем распространенность пороков характеризуется видоспецифичностью.
Разработанные сортиментные таблицы, предназначенные для материальной оценки древесины, заготавливаемой при промежуточном пользовании, носят характер безразрядных (в авторском варианте Ф.П. Моисеенко (1961, 1965)
– многоразрядные). Сущность безразрядных таблиц состоит в том, что данные
о выходе деловой древесины по крупности и об основных лесопромышленных
сортиментах, а также о количестве дров и отходов приводятся по ступеням
толщины для конкретной высоты, соответствующей измеренному диаметру,
т.е. для соотношения диаметра и высоты конкретного дерева. Разработка безразрядных сортиментных таблиц и применение их на практике позволяет
учесть сложные взаимосвязи и закономерности в структуре древостоев, обусловленные эколого-географическими, биологическими факторами, а также
особенностями хозяйственного воздействия на насаждение в процессе его формирования.
Используемые в безразрядных таблицах в качестве входящих параметры
(диаметр на 1,3 м и высота) представляют собой довольно изменчивые таксационные показатели (по нашим данным, коэффициент изменчивости диаметра со-
ставляет 25-40%; высоты, соответственно, – 15-25%), что особенно характерно
для молодых насаждений. Такая высокая вариабельность согласуется с литературными источниками (Моисеев, 1971), согласно которым коэффициенты изменчивости диаметров древостоев по элементам леса молодняков сосны, ели,
березы, осины определились в среднем ±40-60%, а при среднем диаметре до 1
см они достигают ±80%.
Для получения достоверных оценок при столь значительной изменчивости
таксационных показателей крайне необходима точность измерения последних,
на основании которой в разработанных сортиментных таблицах с соответствующей детализацией дается выход лесохозяйственных и лесопромышленных
сортиментов, что позволяет провести качественную оценку лесозаготовок.
Анализ полученных данных показал, что основной вклад в структуру лесопромышленных сортиментов для деревьев, вырубаемых при промежуточном
пользовании, вносят мелкая и средняя категория крупности деловой древесины,
участие крупной очень незначительно. Выход крупной древесины в большей
степени характерен для мягколиственных пород при проведении проходной
рубки в хвойной или твердолиственной хозсекциях.
Процент объема коры стволов по разрядам высот практически одинаков. С
увеличением ступеней толщины, начиная с 6 см, процент объема коры стволов
для всех пород уменьшается. С ухудшением условий местопроизрастания, падением классов бонитета и понижением разрядов высот древостоев процент
толщины коры на относительных высотах стволов увеличивается. Изменение
процента толщины коры на относительных высотах для разных пород в значительной степени различно, при этом коэффициент изменчивости этого показателя довольно высокий – ±30-40%. Примечателен тот факт, что до половины
высоты ствола процент толщины коры уменьшается, а затем, в зоне расположения ассимиляционного аппарата, возрастает. Это объясняется интенсивным
протеканием в этой зоне биохимических процессов и накоплением структурных
полимеров.
Согласно полученным данным, закономерности изменения коэффициента
формы стволов (q2) описываются формулой (1):
q2 
a1  D1a,32  a3  H a4
a5  H a6  D1a,37
(1)
где D1,3 – ступень толщины,
H – высота ствола,
а1, а2, …, а7 – параметры уравнения.
Используемая для аппроксимации модель видовых чисел (f) имеет вид
(формула 2):
f  a1  a 2  q 22 
a3
q2  H
(2)
Исходя из полученных уравнений вида (1) и (2), вычислены видовые числа
и коэффициенты формы, характеризующие полнодревесность стволов. Различия полнодревесности стволов сосняков искусственного и естественного происхождения не выходят за пределы 3-5%, т.е. сопоставимы с точностью учета
древесного запаса. Аналогичные закономерности в изменениях коэффициентов
полнодревесности имеют место и для еловых и дубовых древостоев, отличающихся происхождением.
Множественная корреляция между видовым числом, коэффициентом формы и высотой деревьев в еловых древостоях (I разряда высот) естественного
происхождения выразилось следующей зависимостью – по уравнению Шиффеля (формула 3):
f1,3  0,542091  q 22 
0,111374
 0,240379
q2  H
R=0,88695
(3)
Для еловых культур (I разряда высот) вышеупомянутое выражение имело
следующие параметры (формула 4):
f1,3  0,491732  q 22 
0,245074
 0,252344
q2  H
R=0,89470
(4)
Исходя из полученных уравнений, вычислены видовые числа, характеризующие полнодревесность стволов. Различия полнодревесности стволов ельников искусственного и естественного происхождения не выходят за пределы 35%, т.е. сопоставимы с точностью учета древесного запаса.
Следует отметить, что видовые числа стволов еловых деревьев в зависимости от их диаметра и высоты во всех лесорастительных подзонах изменяются
практически одинаково (достоверных отличий не выявлено).
Объемы стволов по соответствующим ступеням толщины и разрядам высот рассчитывались с использованием уравнений (5) и (6):
Vij 

 Di2  H ij  f ij
4
V  0,785  D1,3  a1  D1,3  a2   H
(5)
(6)
где Нij, fij – значения высот и видовых чисел для i – ступени толщины и соответствующего (j) разряда высот;
где D1,3 – ступень толщины.
Учитывая тот факт, что использование формулы (6) для установления объема ствола характеризуется более высоким коэффициентом корреляции (R составляет 0,98-0,99) в сравнении с применением формулы (5) (R равен 0,85-0,88),
для установления процента выхода деловых сортиментов для обобщенных показателей нами были использованы модели, построенные на основе этой формулы.
Таким образом, форма стволов, выраженная в относительных величинах
по относительным высотам, характеризует индивидуальные особенности пород, вызванные их биологическими и экологическими особенностями и влиянием на нее условий местопроизрастания посредством варьирования таксационных показателей дерева (диаметра, высоты, объема ствола). Исходя из того,
что коэффициенты изменчивости видового числа на высоте 1,3 м и нормального видового числа по разрядам высот имеют практически одинаковые численные значения, составление объемных таблиц на основе имеющегося массового
материала можно проводить с использованием сопоставления объема стволов
по обоим вышеуказанным показателям полнодревесности.
Необходимо отметить, что деревья, вырубаемые при проведении рубок
промежуточного пользования, отличаются большей фаутностью, причем распространенность пороков характеризуется видоспецифичностью. Так, у хвой-
ных деревьев доминирующим сортообразующим пороком является сучковатость. Наибольшее протяжение бессучковой зоны присуще древостоям лесных
культур во влажных условиях местопроизрастания. Второе место по распространенности фаутов у этих пород принадлежит кривизне и открытой прорости,
некоторое участие имеют трещины и рак. Иной характер фаутности у лиственных пород, для которых преобладающими пороками являются стволовые гнили
и кривизна. При этом наиболее подверженными гниению, согласно описанию
стволов модельных деревьев, являются осина, ольха серая и дуб. Для стволов
дуба нередко отмечается наряду с заболонной гнилью присоединение наружной
трухлявой гнили. Для березы и граба главным пороком, нередко переводящим
сортимент в дровяную категорию, является кривизна ствола; далее по распространенности фаутов следуют стволовые гнили, трещины и открытая прорость.
На основании проведенного исследования насаждений сосны, ели, дуба,
березы, осины, ольхи серой, ольхи черной и граба по установленным закономерностям строения, уравнениям, характеризующим выход основных лесохозяйственных и лесопромышленных сортиментов, для практического использования разработаны сортиментные таблицы для материальной оценки древесины, заготавливаемой при проведении рубок промежуточного пользования.
Необходимо отметить, что согласно полученным данным объем стволовой
древесины (а также выход деловой древесины в разрезе лесопромышленной и
лесохозяйственной сортиментации; соотношение объема деловой и дровяной
категории), заготавливаемый при рубках промежуточного пользования, отличается от такового при главном пользовании с достоверностью 0,95. Эти различия
на 5% уровне значимости имеют место для всех исследованных древесных видов (сосны, ели, дуба, березы, осины, ольхи черной, ольхи серой, граба).
При практическом использовании разработанных сортиментных таблиц
для определения выхода сортиментов при рубках промежуточного пользования
по перечету устанавливают средние высоты и диаметры. Далее по породе и установленному соотношению ступени толщины и высоты выбирается соответствующая сортиментная таблица. Из этой таблицы выписывается объем одного
ствола для каждой ступени толщины, который перемножают на количество вырубаемых деревьев при рубке, получая запас для каждой ступени толщины. Полученный запас ступени толщины распределяют на сортименты по их соотношению в данной строке сортиментных таблиц. Затем выход одноименных сортиментов суммируется по всем ступеням толщины. Для денежной оценки по
всем ступеням толщины суммируют выход деловой древесины по категориям
крупности, выход технологического сырья и дров, а перемножая их объемы на
таксовую стоимость указанной древесины, получают денежную оценку вырубаемой древесины.