Объёмный прирост

Прирост ствола дерева по объёму является результатом прироста его в высоту и толщину. Прирост насаждения составляет объёмный прирост всех его стволов. Различают средний, периодический и годичный текущий прирост ствола или насаждения.

Средний прирост ствола по объёму представляет собой то количество древесины, которое прирастает в один год в среднем за всю жизнь дерева. Следовательно, для определения среднего прироста ствола необходимо объём ствола разделить на его возраст. Средний прирост насаждения - это количество древесины, которое прирастает в насаждении в один год на одном гектаре в среднем за всю жизнь насаждения. Для определения среднего прироста насаждения нужно имеющийся в нём объём (запас) древесины разделить на его возраст.

Прирост объёма ствола за несколько лет (обычно 5 - 10) называется периодическим. Чтобы определить такой прирост, надо сопоставить объём ствола в настоящем возрасте и его же объём 5 - 10 лет назад; разность между этими объёмами и составит периодический объёмный прирост ствола (рис. 40).

Рис. 40. Схема периодического объёмного прироста 25-летней ели

Периодический прирост насаждения - это прирост объёма стволовой древесины в насаждении на одном гектаре за несколько лет (5 - 10). Для его определения точно так же сопоставляется объём стволов на одном гектаре насаждения в данном возрасте и объём 5 - 10 лет назад; полученная разность составит периодический текущий прирост насаждения.

Годичный текущий прирост ствола определяется разностью между объёмом ствола в данном возрасте и его объёмом год назад. Годичный текущий прирост насаждения равен сумме текущих приростов всех стволов насаждения за один год на одном гектаре. Ввиду трудности определения объёмного прироста за один год, годичный текущий прирост ствола или насаждения определяется как средний на основе периодического текущего прироста за 5 или 10 лет.

С возрастом текущий объёмный прирост древесины в насаждении увеличивается; через ряд лет он достигает наибольшей величины и затем постепенно уменьшается. Период наибольшего объёмного текущего прироста древесины отдельного дерева или насаждения совпадает с наибольшим развитием их листовой поверхности.

Текущий прирост по объёму дерева или насаждения зависит от породы и внешних условий. В средней полосе СССР период наибольшего объёмного прироста наступает у сосны в 40 - 50 лет, а у ели позднее, в 60 - 70 лет. На севере этот период наступает позднее, нежели на юге. Так, у сосны в Архангельской области он наблюдается в 100-летнем возрасте, а на Украине - в 25 - 30-летнем возрасте. Чем хуже почва, тем медленнее увеличивается текущий объёмный прирост и тем позднее наступает величина наибольшего текущего прироста. В одном и том же насаждении величина текущего объёмного прироста у отдельных деревьев различна. У отставших в росте текущий прирост меньше и кульминация его наступает раньше (в 10 - 15 лет), нежели у энергично растущих деревьев.

Изменение текущего прироста древесины выражается кривою, которая показывает влияние на него погоды. Засухи, недостаток тепла и другие подобные влияния задерживают объёмный прирост древесины; наличие влаги и тепла, наоборот, ускоряют этот прирост. Ход объёмного прироста у старых деревьев представляет собою как бы своеобразно записанную по отдельным годам историю климата данной местности. На рисунке 41 представлен ход годичного текущего объёмного прироста ясеня в степном Велико-Анадольском лесничестве (Сталинская область), на Украине. Прирост резко уменьшается в годы сильных засух, сопровождавшихся неурожаем (1892, 1902, 1905). В Куйбышевской области в засуху 1938 - 1939 гг. выпало 334 мм осадков при среднем многолетнем их количестве в 442 мм, и в соответствии с этим прирост древесины в лесах Куйбышевской области уменьшился по сравнению со средним многолетним приростом на 58%. При этом наибольшую устойчивость проявила сосна, затем дуб и берёза, причём смешанные сосновые насаждения оказались вдвое более засухоустойчивыми, нежели чистые. Задача лесохозяйственной деятельности заключается в увеличении текущего прироста насаждений. Это достигается, в частности, проведением регулярных рубок ухода за лесом, осушкой сырых мест и т. д. Пожары, неорганизованная пастьба скота, вытаптывание почвы, опилка живых сучьев и т. п. уменьшают текущий прирост насаждения.

Рис. 41. Ход годичного текущего объёмного прироста 50-летнего ясеня. Резкое падение текущего прироста в засушливые годы

Средний объёмный прирост как дерева, так и насаждения происходит с возрастом по кривой большого роста, подобно тому как изменяется с возрастом прирост деревьев в высоту. Период наибольшего объёмного среднего прироста насаждения наступает позднее, нежели период наибольшего текущего прироста. Так, в Московской области для сосны на суглинистых почвах наибольший текущий объёмный прирост наступает в 40 лет, а наибольший средний прирост - в 80 - 90 лет. Период наибольшего текущего объёмного Прироста дерева на севере наступает позже, чем на юге; например, в Архангельской области для сосны в 60 лет, а в Куйбышевской области в 40 лет. Ход кривых текущего и среднего прироста схематически представлен на рисунке 42.

Рис. 42. Схематический ход текущего и среднего объёмных приростов в насаждении

В первые десятилетия как текущий, так и средний объёмный прирост насаждения повышается, далее наступает период наибольшего текущего прироста, после чего он падает. Между тем кривая среднего прироста продолжает подниматься, оставаясь, однако, ниже кривой текущего прироста. Наконец, кривая среднего прироста сравнивается с кривой текущего прироста, и после этого пересечения текущий прирост становится уже ниже среднего прироста. В этот период насаждение даёт наибольшее количество древесины. Так, например, средний и текущий прирост древесины в полных дубовых семенных насаждениях высоких и низких бонитетов изменяется с возрастом следующим образом (табл. 3).

Таблица 3. Текущий и средний годичный прирост древесины в полных дубовых семенных насаждениях на 1 га (в куб. метрах)

Как видно из таблицы, в дубовых семенных насаждениях высоких бонитетов текущий прирост древесины делается меньше среднего прироста в 90-летнем возрасте насаждения, когда он составляет 8,6 куб. м в год на 1 га, между тем на почвах низких бонитетов текущий прирост уменьшается в 150-летнем возрасте насаждения, когда он составляет 4,3 куб. м в год на 1 га.

По соотношению между ходом текущего и среднего объёмного прироста древесины устанавливаются хозяйственные мероприятия, которые надо провести в насаждении. В дровяных насаждениях, где задачей хозяйства является лишь получение наибольшего количества древесины, а качество её не имеет значения, рубка насаждений должна быть произведена в период, когда средний прирост насаждения равен текущему. Тогда обычно получаются толстомерные поленья. В остальных случаях ценность леса определяется не только количеством древесины, но и её техническими свойствами, которые большей частью улучшаются после периода наибольшего среднего прироста.

Сравнение текущего и среднего объёмного прироста важно для установления продуктивности насаждения. Такое сравнение можно делать не только в объёмных единицах (в кубических метрах), но и в процентах прироста насаждений. Средний прирост дерева или насаждения вычисляется путём деления его объёма (M) на возраст (n). Если выразить этот прирост в процентах от объёма дерева или насаждения, то процент среднего прироста составит 100:n. Таким образом, средний прирост однолетнего дерева или насаждения равен 100%? двухлетнего - 50%, двадцатилетнего дерева - 5% и т. д. Следовательно, процент среднего прироста в одном и том же возрасте одинаков повсюду для всех пород.

Для вычисления текущего объёмного прироста древесины необходимо знать разность между объёмом дерева в данном возрасте и объёмом его к началу изучаемого периода; разделив эту разность объёмов на число лет в периоде, получим годичный текущий прирост. Процент текущего прироста можно выражать или от начального (исходного), или от конечного объёма дерева. В первом случае процент текущего прироста сравнительно с истинной его величиной будет несколько преувеличен, а во втором - преуменьшен. Для практических целей процент годичного прироста насаждения вычисляется по отношению к среднему из конечного и начального объёмов. Для дальнейшего упрощения работы, вместо объёмных величин, пользуются линейными величинами, т. е. соответствующими высотами дерева и его диаметрами.

Прирост дерева в высоту и толщину можно определить в лесу простыми инструментами. На основе полученных данных: и таблиц, приводимых в лесных справочниках, можно установить процент текущего объёмного прироста насаждения на деревьях, стоящих на корню, и на срубленных. Сопоставление полученного процента текущего прироста с процентом среднего прироста насаждения даёт представление о количественном приросте насаждения.

Запас древесины в насаждении составляет сумму объёмов всех его стволов и выражается в плотных кубических метрах. В молодых насаждениях запас быстро увеличивается, с возрастом это увеличение замедляется, а в старых насаждениях запас почти не изменяется. При одном и том же возрасте запас насаждений меняется в зависимости от породы, почвы и климата, которые суммарно влияют на прирост деревьев в высоту и толщину. Если к наличному запасу насаждения прибавить объём всех засохших в нём за время всей его жизни деревьев, то получится общая продуктивность насаждения.

Кроме количественного прироста, в насаждениях различают качественный прирост, который представляет собою изменение с возрастом технической ценности одного кубического метра древесины. В молодом возрасте (в 10 - 15 лет) насаждение может быть использовано по преимуществу на хворост, позднее оно даёт угольник, затем, по мере роста насаждения, жерди или круглые дрова, колотые дрова; далее брёвна, кряжи для распиловки на доски и т. д.

Таким образом, обычно, по мере утолщения стволов, ценность одной объёмной единицы древесины в насаждении с возрастом увеличивается.

Возраст спелости насаждения определяется теми требованиями, которые предъявляются к насаждению. Если в хозяйстве предусматривается естественное возобновление вырубок от семян, то насаждения должны срубаться в том возрасте, когда деревья дают обильные урожаи семян высокого качества. Если же возобновление вырубок предусматривается порослью от пней, то насаждения должны срубаться в том возрасте, когда пни срубаемых деревьев дают наибольшее количество побегов.

Возраст дерева, до которого оно может прожить, нельзя точно установить. Среди отдельных пород могут встречаться деревья, которые живут несколько тысячелетий, большинство же деревьев умирает по достижении 200 - 300 лет. При этом происходит медленное засыхание или загнивание отдельных частей дерева и наступает период, когда текущий прирост дерева или насаждения уже меньше, нежели объём отмирающей древесины. Условия внешней среды (почва, климат, болезни и т. п.) сильно влияют на наступление естественной спелости. Обычно лес не оставляется на корню до возраста естественной спелости, за исключением случаев, когда ведётся парковое хозяйство.

Развитие народного хозяйства нередко требует выращивания в лесах какого-либо определённого сортимента, например, рудничной стойки для укрепления шахт, отрезков стволов для выработки древесной массы. В зависимости от сортимента, выращивание которого составляет цель хозяйства, возраст деревьев может значительно колебаться. Если предусматривается ежегодное получение в лесу возможно большего количества древесины, то насаждения срубаются в том возрасте, когда средний прирост древесины в них достигает наибольшей величины, сравниваясь с текущим приростом.