Оценка леса и расчет пользования в условиях Мостовского лесничества

       Лес играет в жизни человека и человечества тройную роль. С одной стороны, лес, являясь одной из главных составляющих частей окружающей среды человека, в большой степени влияет на климат, наличие чистой воды, чистого воздуха, защищает сельскохозяйственные земли, обеспечивает места для комфортного проживания и отдыха людей, сохраняет разнообразие живой природы (средообразующая, или экологическая роль леса). С другой стороны, лес - источник множества материальных ресурсов, без которых человечество пока не может обойтись и вряд ли сможет обойтись в обозримом будущем - древесины для строительства, производства бумаги и мебели, дров, пищевых и лекарственных растений и других (экономическая, или ресурсная роль леса). С третьей стороны, лес - часть той культурно-исторической среды, под воздействием которой формируются культура и обычаи целых народов, источник работы, независимости и материального благополучия значительной части населения, особенно тех, кто живет в лесных деревнях и поселках (социальная роль леса).

       Для человечества в целом одинаково важны все три роли леса - экологическая, экономическая и социальная, но для каждого конкретного человека, в зависимости от того, где он живет и чем он занимается, та или иная роль леса может играть большее или меньшее значение. Как правило, чем меньше леса в той или иной местности - тем заметней его средообразующая роль, тем выше ценится роль леса в сохранении рек и ручьев, защите прилегающих сельскохозяйственных земель от иссушения и эрозии, благотворном влиянии на воздух, обеспечении мест для отдыха. Чем больше леса в той или иной местности - тем, наоборот, меньше замечается его средообразующая роль, но тем большее значение имеет лес как источник работы, экономического благополучия, строительных материалов, дров, грибов, ягод и других материальных ресурсов. Однако, для каждого человека, где бы он ни жил и чем бы он ни занимался, в той или иной степени важны и средообразующая, и ресурсная, и социальная роли леса.

       Когда-то человечество в принципе не могло  обойтись без использования древесины: она была одновременно и главным (или одним из главных) строительным материалом, главным источником тепла (дрова), и основой для массового производства "главного спутника прогресса" - бумаги. Сейчас, конечно, ситуация изменилась: современное жилье при необходимости может быть построено вообще без использования изделий из древесины, дрова, как источник энергии, почти утратили свое былое значение, и даже бумага отчасти потеряла свою былую роль из-за широкого распространения электронных носителей информации.

       Однако, полностью от использования древесины  человечество отказаться не может, да и вряд ли к этому будет стремиться в сколько-нибудь обозримом будущем. Дело в том, что мало от чего можно  отказаться "просто так" - почти  всегда нужна какая-то замена: например, на смену деревянным домам приходят каменные, на смену дровам - ископаемое топливо, на смену бумажной упаковке - пластик. Далеко не всегда такая замена оказывается благом. Например, ресурсы ископаемого топлива, пришедшего на смену дровам, истощимы, их использование связано с необратимым ростом концентрации углекислого газа в атмосфере и всеми вытекающими из этого последствиями, да и стоимость этого топлива, по мере истощения его запасов, неуклонно растет. Массовое использование пластика вместо бумажной и деревянной упаковки резко обострило проблему мусора - в отличие от дерева и бумаги, пластик в природной среде почти не разлагается. Древесина и большинство других ресурсов леса - возобновимы (разумеется, лишь при правильном обращении с лесами), продукты их переработки легко и без остатка разлагаются в природной среде, как правило, совершенно безопасны для здоровья человека и обладают многими другими достоинствами. Поэтому сейчас, в эпоху осознания средообразующей роли леса, происходит не отказ от использования материальных лесных ресурсов, а наоборот - увеличение их использования вместо невозобновимых природных ресурсов или продукции, производство которой связано с наиболее "грязными" технологиями.

       Лесное  хозяйство и использование лесных ресурсов в значительной степени обеспечивает занятость населения (создает рабочие места и обеспечивает людей средствами к существованию), причем в первую очередь там, где эта занятость наиболее важна, а проблемы, связанные с безработицей, наиболее болезненны - в сельских населенных пунктах. В лесном хозяйстве очень много ручного, слабо механизированного труда, причем некоторые виды работ вообще с трудом поддаются механизации (лесовосстановление, уход за молодыми лесами, противопожарное обустройство и борьба с лесными пожарами, создание инфраструктуры для отдыха и туризма, охрана лесов, лесоустройство и другие). С одной стороны это плохо, поскольку лесной труд обычно тяжел и утомителен. С другой стороны это хорошо - поскольку позволяет, и даже делает необходимым, обеспечивать работой большое количество людей самой разной квалификации, даже тех, кто не имеет необходимого профессионального образования. Это очень важно для тех деревень и поселков, где постоянной, устойчивой работы нет или почти нет: развивающееся лесное хозяйство является, или может стать, источником такой работы. Для многих деревень в лесных регионах России, особенно в зоне рискованного земледелия, развитие полноценного лесного хозяйства является практически единственным шансом сохраниться и выжить.

 

        1.Таксация лесного фонда.

       Общие понятия о таксационных показателях.

       Произрастающий  на обширных территориях лес весьма разнообразен по происхождению, сочетанию древесных пород, размерам деревьев, их возрасту, густоте стояния, запасу, качеству древесины и другим показателям.

       Одна  из задач лесной таксации – выделение  в лесных массивах однородных частей леса. Участки леса, однородного по строению и заметно отличающегося от соседних (смежных) частей, принято называть насаждениями.

       Понятие «насаждение» и «древостой» хотя и близки между собой, но не аналогичны. Насаждением называют участок леса, однородный не только по строению верхнего древесного полога, но  и по характеру древесной, кустарниковой и травяно-моховой растительности, расположенной под пологом деревьев. Таким образом, с теоретической точки зрения понятие «насаждение» шире понятия  «древостой».

       В практике лесного хозяйства, однако, при делении территории на отдельные участки решающее значение придают строению верхнего полога, т.е. собственно древостоя. Если в отдельных частях однородного древостоя наблюдается разница в подросте, подлеске и напочвенном покрове, это еще не служит основанием для разделения его на несколько древостоев. Поэтому следует признать, что с практической точки зрения понятие «насаждение» равнозначно понятию «древостой».

       Для разделения лесного многообразного ландшафта на однородные части, или насаждения, необходимо располагать соответствующим методом. Основу его составляет система особых показателей, или таксационных признаков, при помощи которых для каждого насаждения или древостоя составляют таксационную характеристику, отражающую особенности строения леса, его хозяйственную и промышленную ценность.

       К таксационным признакам относятся:

1. происхождение насаждений (естественное или искусственное, семенное или порослевое)
2. форма насаждений  простая или сложная (в зависимости от количества ярусов);
3. состав насаждений отражающий соотношение древесных пород образующих насаждение;
4. средняя высота насаждения;
5. возраст насаждений и отдельных его частей;
6. элементы леса, представляющий собой древостой однородный по высоте ,возрасту и породе ;
7. бонитет насаждения, показатель природных условий произрастания данного насаждения;
8. полнота насаждения степень плотности стояния деревьев образующих насаждение;
9. средний диаметр деревьев, образующих насаждение в целом, а также отдельных его частей;
10. запас или количество деревьев на единицу площади ;
11. класс товарности насаждения и его частей;
12. тип леса;
13. подрост и подлесок.

 

       1.1. Таксация срубленного дерева

       Ствол срубленного дерева является одним  из главных объектов таксации, так  как в нем сосредоточена основная доля древесной массы, к тому же имеющая наибольшее хозяйственное значение.

       Применяемые методы таксации стволов срубленных деревьев можно разделить на физический (который включает в себя ксилометрический и весовой способы) и стереометрический. При таксации стволов срубленных деревьев наиболее применим стереометрический метод таксации. Данный метод следует считать приближенным, т.к. при его использовании заведомо допускаются искажения истинной, очень сложной и индивидуальной, формы древесных стволов, которая условно приравнивается к форме правильного тела вращения, или совокупности таких тел. Те стереометрические формулы, которые позволяют определить объем ствола в целом, называют простыми, а формулы, в которых объем ствола, определяют по отдельным частям (секциям), называют сложными.

       Из  простых формул наиболее  часто  употребляют для определения  объема ствола и его частей формулы  срединного и среднего сечения. Формула  срединного сечения (или формула  Губера) названа так потому, что  площадь сечения для определения объема берется на средине длины ствола (или его отрезка) и умножается на длину ствола:

 

        ,         (1.1)

 

       где V – объём ствола, м ³;

       γ_1/2 – площадь  поперечного сечения на  средине ствола, м²;

       L – длина ствола, м .

 

       Для определения объема ствола с помощью формулы срединного сечения достаточно длину (высоту) ствола умножить на площадь сечения на половине длины (высоты). Нужно только оба множителя предварительно перевести в одинаковую размерность (метры или сантиметры).

       В формуле среднего сечения используют среднее значение из площади сечений основания и основания вершины ствола (формула усеченного параболоида):

 

         ,       (1.2)

 

       где g₀ – площадь сечения основания ствола, м ²;

       g_n – площадь сечения основания вершины, м ²;

       L^/- длина ствола без вершины, м ;

       L_в – длина вершины, м.

 

       Эта формула известна под названием  формулы Смалиана, точнее будет ее назвать формулой объема “по среднему диаметру”. Поскольку у основания дерево имеет обычно утолщение и наплывы, то для целых стволов эта формула дает значительные преувеличения объема.

       Общей же формулой для определения объема любых правильных тел вращения считают  формулу Ньютона:

 

       V = (g₀ +4γ_1/2 + g_n)L^//6 + 1/3 g_nl_в,      (1.3)

 

       где  L^/ – длина ствола  без вершины, м;

       g₀ - площадь сечения основания ствола, м ²;

       g_n - площадь сечения основания вершины, м ²;

       γ_1/2  - площадь сечения на половине длины ствола, м ².

 

       Для усеченных тел вращения она требует наличия трех измерений диаметров (в основании, на вершине и на половине высоты), для целых тел – двух (в основании и посередине).

       Были  предложены еще многие формулы определения  объема ствола по нескольким (двум или  трем) сечениям, но более надежным признавалось их вычисление секционными способами.

       Их  применение требует разделение ствола на части (секции), к которым с  большим правом можно применять  сравнение с цилиндром. Если обозначить площади сечений ствола на границах n секций, на которые разделен ствол, через g₀, g₁ , g₂, ….. g _{n -1},   g _n и посередине этих секций – через g₁, g2 .... gn  ,  длину секции через l,а длину вершины через l_в то объем ствола по сложной формуле среднего сечения выразится уравнением:

 

             (1.4)

 

       Для сложной формулы срединного сечения  получим выражение:

 

              (1.5)

 

       Общепринято деление ствола при определении  его объема на одно – или двухметровые секции (в зависимости от его высоты), но в последние годы часто применяли  деление на десять секций равной длины.

 

       Расчетная работа №1.