Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
3.4. Полнота древостоя, ее стандарт и таблицы хода роста
С возникновением сообщества деревьев – древостоя в нем появляются свойства, которых не было у его членов-деревьев. Прежде всего, это заполненность пространства деревьями. В биологии используют понятие «плотность популяции», в лесоводстве принят термин «полнота». В молодняках примерно до 20 лет ее определяют по сомкнутости полога. Если площадь крон занимает 50 % площади, то полнота будет 0,5, если 100 % – то 1,0. Но в старшем возрасте сомкнутость уже мало пригодна для этого. Деревья, особенно в густых ценозах, при высотах более 13–15 м начинают сильно раскачиваться при ветре, между кронами возникает зазор, и чем старше древостой, тем он больше.
Поэтому еще в 19 веке начали использовать другой показатель – сумму поперечных сечений стволов на 1 га, измеряемых на высоте груди (1,3 м), который стали называть абсолютной полнотой. Он определяется достаточно точно при так называемом «перечете» примерно 200 деревьев по диаметру на пробных площадях. Сразу была поставлена задача – найти некие стандартные показатели полноты для разных условий, пород и возраста насаждений. Задача эта решалась, в упрощенном виде, следующим образом.
В одинаковых типах леса находили древостои в возрасте от 20 до 140 лет, стараясь подобрать их равномерно через промежутки в 15–20 лет. Выбирали самые продуктивные древостои из числа встреченных, где число отстающих в росте деревьев 4 и 5 классов Крафта было невелико, древостой имел близкое к нормальному распределение по классам диаметра и высокую полноту. По сути, такие древостои выглядели как самые лучшие для своего возраста. Подбирали 10–15 таких древостоев и далее строили график, где с линии тренда снимали значения абсолютной полноты и принимали их за 1,0, т.е. за стандарт (рис. 3.7).
Рис. 3.7. Абсолютная полнота в древостоях ели с высокой сомкнутостью и нормальным распределением деревьев по диаметру
Например, для возраста 20 лет стандарт полноты будет 14 м2/га, для 40 лет – 39, для 60 лет – 52, далее он практически постоянен и равен 57 м2/га.
Подобную процедуру повторяли в других регионах и составляли так называемые «местные стандартные таблицы полноты и запаса». Применяя их, можно определять уже относительную полноту, поделив полученное в реальном древостое значение абсолютной полноты
на ее стандарт для своего региона. Не вдаваясь в детали методики, которая совершенствовалась более 100 лет, заметим, что сейчас в качестве входа в эти стандартные таблицы используют не возраст и тип леса, а высоту древостоя, которая детерминирована и возрастом, и условиями.
Рассмотрим пример, когда относительная полнота равна 0,7. Здесь можно полагать, что жизненное пространство древостой использует на 70 % и у него есть возможность заполнять его до 100 %. Однако здесь кроется один важный момент. Если это молодняк, то у него все впереди, а если это приспевающее насаждение, то сможет ли оно заполнить его к возрасту спелости?
Но вернемся к графику. Точно такие же графики составляли для среднего диаметра, высоты, запаса и других показателей и далее, по выравненным для состояния полноты 1,0 данным, составляли таблицы их динамики (изменений с возрастом). Такие таблицы стали называть «таблицы хода роста» (ТХР). Их составляли многие выдающиеся таксаторы. Первые русские «Опытные таблицы запаса и прироста нормальных насаждений» опубликовал в 1846 г. Варгас де Бедемар (1846–1850). Подобные таблицы разработал и М. М. Орлов (1897), однако назвал их иначе: «Таблицы хода роста нормальных насаждений». В новом названии слова «ход роста» образовывали уже новое понятие, которое подразумевало «движение» роста, то есть его динамику. Отметим, что в таблицах Варгаса де Бедемара такого смысла не содержалось. Новое название сразу прижилось из-за широкой смысловой нагрузки, удобной аббревиатуры сокращения и авторитета М. М. Орлова – выдающегося таксатора и лесовода.
Однако концепцию таких ТХР можно представить как поиск статичных состояний, сочетающих в себе оптимальным образом два состояния древостоя: высокую полноту и наилучшие таксационные показатели. Эти состояния находили, закладывая некоторое число пробных площадей одномоментно, равномерно представляя их по классам возраста. Читая составленную таблицу, мы видим «как бы динамику» этих статичных состояний по классам возраста. Но эта квази-динамика не развитие, а лишь фиксация состояний – предельных для «нормальных» и неких средних состояний – для «модальных» ТХР. Выяснить, какими эти состояния будут через 10 лет, или какими они были ранее, составители таблиц не пытались, да и задачи такой не ставилось. В итоге сам процесс развития древостоев оказался не изучен. Поэтому не случайно появились «хронолесоводство» (Битков, 2009), «плантационное лесоводство» и даже «нетрадиционное лесоводство» (Марченко И. С., Марченко С. И., 1998) , где есть весомые аргументы в обоснование новой парадигмы.
Эти «частные» лесоводства подтверждают общий характер развития наук вообще и то, что и в лесных науках начался кризис – появились альтернативные теории ухода и выращивания леса и сосуществуют противоборствующие научные школы. Далее происходит научная революция, старая парадигма исчезает и формируется новая (Кун, 2009).
Возвращаясь к методике определения стандарта полноты на рис. 3.7, которая показана здесь упрощенно, можно понять, почему так произошло. Дело в том, что изначально для составления ТХР подбирался статичный «возрастной ряд» древостоев, и судьбу каждого древостоя ни в прошлое, ни в будущее не прослеживали, и далее конструировали (моделировали) их «динамику». По сути, исследователям было совершенно неизвестно, какое положение на графиках, подобных рис. 3.7, занимала конкретная точка 10–20–30 лет назад, и как вели себя другие точки, ее соседи – они были ниже (меньшей полноты) или, может быть, выше? Не останавливаясь на деталях моделирования, которому посвящена отдельная монография (Рогозин, Разин, 2015), рассмотрим вопрос о типах роста древостоев и классах бонитета, где существуют серьезные трудности.