Развитие лесных насаждений протекает на основе известных законов диалектики: единства и борьбы противоположностей, перехода количества в качество, отрицания отрицания. Согласно принципам этих законов, все явления в лесу органически взаимосвязаны, причинно обусловлены, находятся в постоянном движении и изменении.
Определенные статистические закономерности обнаруживаются также в строении древостоев. В таксации леса под строением древостоев понимается совокупное сочетание варьирования таксационных показателей, распределения деревьев по их значениям и взаимосвязей последних между собой в определенных возрастах леса.
Строение древостоя в момент наблюдений отражает его состояние как функции возрастной динамики совокупности совместно произрастающих древесных растений определенной исходной структуры в однородных лесорастительных условиях [20]. Под строением понимают определенный порядок сочетания деревьев, который может быть охарактеризован их составом, взаимным расположением и связями между ними.
В результате взаимодействия деревьев между собой в процессе роста и развития, влияния окружающей среды и реакции организмов на эти влияния, таксационные показатели деревьев в древостое оказываются чрезвычайно изменчивыми и в то же время закономерно взаимосвязанными между собой.
На строение древостоев влияют природные факторы (лесорастительные условия, происхождение, полнота, породный состав, возрастное строение и др.) и антропогенные.
Закономерности в строении древостоев имеют важнейшее значение в теории и практике лесоучетных работ. Выявленные закономерности в строении древостоев позволяют повысить производительность лесов путем правильного хозяйственного вмешательства в жизнь леса, создать оптимальную структуру лесов будущего, достигаемую лесокультурными приемами и рубками ухода в молодых возрастах в естественных насаждениях.
Также они позволяют определять запас древостоев, вычислять выход сортиментов, служат основой составления различных лесотаксационных таблиц и нормативов учета леса. Использование закономерностей морфологических показателей леса приобретает важное значение при разработке автоматизированных методов дешифрирования аэрофотоснимков и применении других способов дистанционного изучения лесов.
Из всех таксационных показателей в курсовой работе рассматривается только строение древостоя основного элемента леса по толщине, т.е. по диаметрам деревьев. Распределение числа деревьев по ступеням толщины дает общее представление о строении насаждения [1].
Наиболее наглядно его можно изучить графически. При этом по оси абсцисс откладывают ступени толщины, а по оси ординат количество деревьев в соответствующих ступенях толщины. Соединение полученного ряда точек дает кривые распределения деревьев по толщине.
Данные для построения графика на рис. 4.4 журнала берут из перечетных ведомостей ПП для основной породы, предварительно пересчитанные по формуле (44) на 1 га. Пример графика распределения деревьев по толщине приведен на рис.8 пособия.
Рис. 8. Распределение деревьев по толщине, шт/га
При построении такого графика для простых, чистых, одновозрастных насаждений получают одновершинное распределение.
В одновозрастных чистых насаждениях, созданных путем посева и посадки и имевших до смыкания крон деревьев одинаковый уход, распределение деревьев по толщине характеризуется симметричной одновершинной линией, описываемой кривой нормального распределения.
Часто после смыкания крон вследствие конкуренции между деревьями у кривых распределения по толщине появляется асимметрия. Более крупные деревья, занимающие в насаждении лучшее положение, имеют все преимущества для успешного роста, и поэтому характеризующая их правая ветвь кривой распределения становится длиннее. При этом левая ветвь отстающих в росте деревьев становится более короткой за счет отпада ослабленных деревьев.
Также асимметрия наблюдается в молодняках или в результате вырубки отстающих деревьев при рубках ухода. В спелых и перестойных насаждениях асимметрия может быть следствием проведения в них выборочных рубок с целью вырубки наиболее крупных деревьев.
С увеличением возраста насаждения характер распределения деревьев изменяется в зависимости от древесной породы и хода изреживания. В результате конкуренции между деревьями они разделяются на классы роста и развития и затем образуют главный и подчиненный полог. В этом случае в кривой распределения деревьев по толщине образуется двухвершинность. Вырубка при уходе за лесом или при выборочной рубке деревьев средних размеров также ведут к двухвершинности в распределении.
С учетом всего вышеперечисленного студент должен сформулировать вывод под рис. 4.4 журнала по данным своих ПП.
Для построения графика на рис. 4.5 журнала сначала необходимо рассчитать процентное соотношение количества деревьев по ступеням толщины для всех ПП. При этом общее кол-во деревьев на пробе принимается равным 100%. График распределения деревьев по толщине в относительных величинах представлен на рис. 9 пособия.
Рис. 9. Распределение деревьев по толщине, %
По данному графику легко заметить, что все вершины кривых ПП стали примерно равны, т.е. находятся в диапазоне от 15 до 30%. Также заметнее стала видна асимметрия и двухвершинность некоторых кривых. Студенты должны сделать вывод под рис. 4.5 журнала и объяснить имеющиеся на графике особенности.