Патент на изобретение №2296459

(54) СПОСОБ ОЦЕНКИ ПОТРЕБНОСТИ ЧИСТОГО НАСАЖДЕНИЯ В ПОВЫШЕНИИ ПРИРОСТА ДРЕВЕСИНЫ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области лесного хозяйства. Способ включает установление по таксационному описанию принадлежности участка конкретного насаждения к черничной, брусничной, долгомошной или сфагновой группе типов леса и его возраста. Текущий прирост древесины насаждения определяют путем взятия образцов древесины и коры приростным буравом и измерением диаметров у 15-20 выбранных наугад деревьев. Затем измеряют толщину их коры и толщину образцов древесины из 3-10 колец, вычисляют среднюю толщину годичных колец для каждого дерева. Определяют Q – критерий необходимости проведения лесоводственных мероприятий по формуле: Q=4ZA/(D-2K), где: Z – годичный радиальный прирост (текущий прирост), мм; А – возраст насаждения, годы; D – диаметр ствола, мм; К – толщина коры, мм. В случае, если Q<1 и относительная полнота >0,7, проводится рубка ухода, а в случае отсутствия потребности насаждения в рубке ухода почву удобряют при принадлежности насаждения к черничной или брусничной группе типов леса, а в случае принадлежности к долгомошной или сфагновой группе типов леса почву осушают и удобряют. Способ позволяет повысить точность определения необходимости насаждений в мелиоративных мероприятиях и рубках ухода и уменьшить затраты. 6 табл.

Изобретение относится к лесному хозяйству, в частности к способам оценки потребности чистого насаждения в повышении прироста древесины мелиоративными мероприятиями – удобрением почвы или сочетанием осушения и удобрения почвы.

Известен способ оценки рентабельности дальнейшего содержания насаждения на корню по соотношению текущего и среднего прироста [1, с.404]. Если средний прирост достигает максимума и становится равным текущему приросту и далее уменьшается, а текущий прирост становится меньше среднего прироста, то насаждение содержать на корню далее не рентабельно. В данном насаждении возможно увеличение текущего прироста мелиоративными мероприятиями либо рубками ухода, но рекомендаций на этот счет не дается.

Известен способ оценки потребности насаждений в повышении прироста древесины мелиоративными мероприятиями, а именно в удобрении почвы по принадлежности к черничным и брусничным группам типов леса и в осушении почвы в сочетании с ее удобрением по принадлежности к группам типов леса долгомошным и сфагновым [2, с.16].

Недостатки данного способа усматриваем в следующем:

– для оценки рентабельности дальнейшего содержания насаждения на корню пользуются усредненным естественным рядом, составленным из большого количества пробных площадей, этот естественный ряд не отражает многих конкретных насаждений, так как прирост и другие показатели варьируют от насаждения к насаждению;

– возможно определение текущего и среднего прироста в конкретных насаждениях путем закладки пробной площади в каждом из них, а это требует больших трудовых и денежных затрат на отграничение пробных площадей, перечет всех деревьев на них, измерение высот, спиливание модельных деревьев, и неприемлемо.

Цель предлагаемого способа – достижение оценки потребности конкретных чистых насаждений в мелиоративных мероприятиях повышения прироста и продуктивности, вместо усредненной оценки по многим насаждениям, экономия денежных средств и труда исключением применения мелиоративных мероприятий в насаждениях, повышающих средний прирост и потому менее нуждающихся в них или нуждающихся в первую очередь в рубках ухода, а не в мелиоративных мероприятиях. Поставленная цель достигается тем, что устанавливают по таксационному описанию принадлежности участка конкретного насаждения к черничной, брусничной, долгомошной или сфагновой группе типов леса и его возраста, в котором определяют текущий прирост древесины насаждения путем взятия образцов древесины и коры приростным буравом и измерением диаметров у 15-20 выбранных наугад деревьев, измерением толщины их коры и толщины образцов древесины из 3-10 колец, вычисляют среднюю толщину годичных колец для каждого дерева, затем определяют Q – критерий необходимости проведения лесоводственных мероприятий по формуле: Q=4ZA/(D-2K), где:

Z – годичный радиальный прирост (текущий прирост), мм;

А – возраст насаждения, годы; D – диаметр ствола, мм; К – толщина коры, мм, и в случае, если Q<1 и относительная полнота >0,7, проводится рубка ухода, а в случае отсутствия потребности насаждения в рубке ухода почву удобряют при принадлежности насаждения к черничной или брусничной группе типов леса, а в случае принадлежности к долгомошной или сфагновой группе типов леса почву осушают и удобряют.

На единице площади средний прирост определяется как равный отношению запаса древесины М к возрасту насаждения А, умноженный на коэффициент k сохранности запаса от отпада за 1 год, в итоге Mk/A. Там же текущий прирост определяется из расчета разницы запаса древесины в настоящее время, как произведение квадрата радиуса ствола на высоте груди 1,3 м R²н, числа Пи, высоты Н, числа стволов N, видового числа f и коэффициента сохранности запаса древесины после отпада за один год k, и запаса древесины один год назад, соответственно являющегося произведением квадрата радиуса ствола на высоте груди 1,3 м R²п, числа Пи, высоты Н, числа стволов N, видового числа f, коэффициента сохранности древесины от отпада за один год k, в итоге (R²н HNf – R²п HNf)k.

Если средний прирост равен текущему приросту, то он далее уменьшается, притом текущий прирост далее меньше среднего прироста [1, с.404].

Mk/A(R²н HNf – R²п HNf)k; тогда как

М=R²н HNf, a «k» сокращается;

где:

М – запас древесины;

k – коэффициент сохранности запаса от отпада за 1 год;

А – возраст насаждения;

Rн – радиус ствола на высоте груди 1,3 м в данный момент;

Rп – радиус ствола на высоте груди 1,3 м один год назад;

– число пи;

Н – высота;

N – число стволов;

f – видовое число.

Таким образом,

R²н HNf/A(R²н HNf – R²п HNf),

R²н/AR²н – R²п; далее следует

R²н/А(Rн-Rп)(Rн+Rп)

где: Rн-Rп – это годичный радиальный прирост;

Z – величина;

Rн+Rп приближенно равна 2Rн, разницей прежнего и настоящего радиусов здесь пренебрегаем, так как она значительно меньше этой суммы.

Тогда R²н/AZ2Rн;

где:

Z – годичный радиальный прирост.

Далее

Rн/A2Z.

Удвоим обе сравниваемые величины

2Rн/A4Z.

При этом 2Rн=D-2K,

где:

D – диаметр ствола;

K – толщина коры.

(D-2K)/A4Z.

Тогда для каждого дерева на единице площади вычисляется величина

Q=4ZA/(D-2K);

которая должна быть меньше или равна единице, если мероприятия нужны;

где: Q – критерий необходимости проведения лесоводственных мероприятий повышения прироста древесины.

Величины Q у 15-20 выбранных наугад деревьев суммируются и сумма делится на их число, получается средняя арифметическая величина Q. По ней и судят о необходимости проведения лесоводственных мероприятий повышения прироста древесины.

Отсутствие информации о применении известных способов в предлагаемой компоновке и взаимосвязи для осуществления поставленной задачи, а также неочевидность предложенного решения для специалистов исходя из известного уровня технических решений, позволяют сделать вывод о соответствии предлагаемого изобретения критериям «новизна» и «изобретательский уровень».

Применение предлагаемого способа для известного вида лесохозяйственных работ позволяет признать предлагаемый способ «промышленно применяемым».

В предлагаемом способе, в сравнении с прототипом, осуществляется значительная экономия денежных средств и труда и наибольшая эффективность повышения прироста древесины и продуктивности насаждения достигаются тем, что мелиоративные мероприятия проводятся в группах типов леса долгомошные, сфагновые, черничные, брусничные не во всех насаждениях, а только в насаждениях, уменьшающих средний прирост, из совокупности которых исключены насаждения, нуждающиеся в первую очередь в рубках ухода.

Примеры конкретного выполнения способа.

Пример 1. Пробная площадь №11. Орехово-Зуевский лесхоз Московской области, Городищенское лесничество, квартал №8, выдел №8, площадь участка 7,1 га, площадь пробы 0,1838 га. Пробная площадь заложена в 1984 г. Сосняк брусничной группы типов леса, почва дерново-слабоподзолистая песчаная на песке. Возраст А=64 года, бонитет 1, полнота 0,91, средний диаметр 21,68 см, средняя высота 21,34 м.

По приведенным данным значение показателя в среднем Qcp=1,14515. Больше единицы, ошибка m=0,1129.

Насаждение повышает средний прирост и проводить мелиоративные мероприятия не целесообразно.

Пример 2. Пробная площадь №13.

Орехово-Зуевский лесхоз Московской области, Городищенское лесничество, квартал №9, выдел №3, площадь участка 2,2 га, площадь пробы 0,362 га. Пробная площадь заложена в 1984 году. Сосняк черничной группы типов леса, почва дерново-слабоподзолистая песчаная с оглеением, на песке. Возраст А=79 лет. Бонитет 1, полнота 0.70, средний диаметр 26,73 см, средняя высота 26,27 м.

По приведенным данным Qcp., или показатель, равен 1,000009714, практически равен единице. Ошибка показателя m=0,1346. Насаждение имеет максимальный средний прирост и далее будет его уменьшать. Необходима оценка потребности насаждения в рубке ухода, в случае такой потребности нужны не мелиоративные мероприятия, а рубка ухода.

Итого 11,335497

На 1 га 31,314

Норматив для сосны 1 бонитета, 79 лет 44,76

Относительная полнота……………..0,7

Рубка ухода не требуется. Необходимо удобрение почвы участка леса для увеличения среднего прироста.

Норматив – А.В.Тюрин, И.М.Науменко, П.В.Воропанов. Лесная вспомогательная книжка. М. – Л., Гослесбумиздат, 1956, с.432-433.

Пример 3. Пробная площадь №9.

Орехово-Зуевский лесхоз Московской области, Городищенское лесничество, квартал №4, выдел №9, площадь участка 7,6 га, площадь пробы 0,1496 га. Пробная площадь заложена в 1984 году. Сосняк брусничной группы типов леса, почва дерново-подзолистая песчаная на глубоком песке. Возраст А=55 лет. Бонитет 1, полнота 0,95, средний диаметр 19,04 см, средняя высота 21,39 см.

По приведенным данным значение показателя Qcp равно 0,72899, меньше единицы, ошибка m равна 0,061244. Насаждение уменьшает средний прирост, и необходимы мероприятия по его повышению. Необходима оценка потребности насаждения в рубке ухода.

На 1 га 38,6252

Норматив для сосны 1 бонитета 55 лет 40,45

Относительная полнота 0,955

Требуемая интенсивность рубки ухода (0,955-0,7)100%/0,955=26,7%. Насаждению нужна, прежде всего, рубка ухода, а не мелиоративные мероприятия. Норматив – А.В.Тюрин, И.М.Науменко, П.В.Воропанов. Лесная вспомогательная книжка. М. – Л., Гослесбумиздат, 1956, с.432-433.

Пример 4. Пробная площадь №10.

Орехово-Зуевский лесхоз Московской области, Городищенское лесничество, квартал №8, выдел №9, площадь участка 4,7 га. Площадь пробы 0,21 га. Пробная площадь заложена в 1984 году. Сосняк брусничной группы типов леса, почва дерново-слабоподзолистая песчаная на глубоком песке. Возраст насаждения А=69 лет. Бонитет 1. Полнота 0,91, средний диаметр 22,35 см, средняя высота 21,77 м.

По приведенным данным значение показателя Qcp равно 1,431523. Больше единицы. Ошибка этого значения m=0,115459. Насаждение увеличивает средний прирост, мелиоративные мероприятия не целесообразны.

Источники информации

1. Н.П.Анучин. Лесная таксация. 3-е издание, «Лесная промышленность», 1971.

2. А.В.Побединский, Ю.А.Лазарев, А.Д.Маслов. Рекомендации по ведению лесного хозяйства на зонально-типологической основе. Лесная зона европейской части РСФСР. ВНИИЛМ, 1983.

3. А.В.Тюрин, И.М.Науменко, П.В.Воропанов. Лесная вспомогательная книжка. M. – Л.: Гослесбумиздат, 1956.

Формула изобретения

Способ оценки потребности чистого насаждения в мелиоративных мероприятиях для повышения прироста древесины, включающий установление по таксационному описанию принадлежности участка конкретного насаждения к черничной, брусничной, долгомошной или сфагновой группе типов леса и его возраста, в котором определяют текущий прирост древесины насаждения путем взятия образцов древесины и коры приростным буравом и измерением диаметров у 15-20 выбранных наугад деревьев, измерением толщины их коры и толщины образцов древесины из 3-10 колец, вычисляют среднюю толщину годичных колец для каждого дерева, затем определяют Q – критерий необходимости проведения лесоводственных мероприятий по формуле

Q=4ZA/(D-2K),

где Z – годичный радиальный прирост (текущий прирост), мм;

А – возраст насаждения, годы;

D – диаметр ствола, мм;

К – толщина коры, мм,

и в случае, если Q<1 и относительная полнота >0,7 проводится рубка ухода, а в случае отсутствия потребности насаждения в рубке ухода, почву удобряют при принадлежности насаждения к черничной или брусничной группе типов леса, а в случае принадлежности к долгомошной или сфагновой группе типов леса почву осушают и удобряют.

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 04.08.2007

Извещение опубликовано: 10.03.2009 БИ: 07/2009