Спелость леса (древостоя), состояние леса, его компонентов, обусловленное, в основном, возрастом древостоя, в котором оно по параметрам качественных и количественных показателей в наибольшей степени отвечает целям ведения лесного хозяйства и лесопользования. Это состояние отражает определенную стадию роста и развития леса (древостоя). В связи с этим спелость леса подразделяют на 2 качественные группы: потребительская и природная. Каждую из них можно отнести к древостою, отдельному дереву или ресурсу леса.
Природная спелость леса отражает главные жизненные этапы в развитии лесного насаждения или отдельного древесного растения. Напр., достижение устойчивого плодоношения и наибольшего продуцирования массы, снижение процессов метаболизма и отмирание. Эти жизненные этапы определяют физиологическая, естественная и возобновительная спелости. Потребительская спелость леса включает количественную, техническую, хозяйственную, экономическую, экологическую и комплексную.
Количественная спелость -состояние древостоя или отдельного дерева в возрасте, когда обеспечивается получение максимума общего запаса древесины с единицы площади в единицу времени или средний прирост массы имеет максимальное значение. Время ее наступления зависит от видового состава древостоя, происхождения, полноты, условий местопроизрастания, густоты насаждения и хозяйственного воздействия. Возраст количественной спелости (Акол) определяют по таблицам хода роста или путем проведения натурных измерений; он служит основанием для выбора возраста рубки насаждений, который не должен быть ниже Акол. При ориентировании хозяйства на мелкотоварную или дровяную древесину по Акол устанавливают нижний предел возраста рубки. Средние значения возраста количественной спелости приведены в:
Примечание. В лесных культурах и модальных насаждениях Акол наступает на 5-10 лет раньше.
Техническая спелость - состояние древостоя или дерева в возрасте, когда достигается максимальный выход целевого сортимента или группы сортиментов с единицы площади. В отличие от количественной, техническая спелость определяется не только природными условиями роста леса, но и техническими требованиями, отражающими качество и размеры сортимента. Возраст технической спелости (Атехн) зависит от размерно-качественных показателей выращиваемого леса, состава и происхождения древостоя, его полноты и густоты, условий местопроизрастания, режима выращивания. Техническая спелость на ряд сортиментов при некоторых условиях не может быть достигнута (напр. пиловочник, шпальник в сосняках V класса бонитета). Определение Атехн осуществляют с помощью региональных таблиц хода роста и товарных таблиц, по материалам пробных площадей и путем расчета целевого диаметра. Для приближенных расчетов ATexн применяют формулу целевого диаметра:
где: А - возраст среднего дерева древостоя при достижении им высоты, равной длине сортимента, лет; dцел -диаметр ствола на этой высоте, см; п - число годичных колец в 1 см радиуса на этой высоте. Техническая спелость получила широкое практическое применение при расчетах возраста рубки в эксплуатационных лесах. На основании натурных исследований, проведенных АН СССР, НИИ лесного хозяйства, лесными вузами, установлены оптимальные возрасты технической С. для древесных пород, утвержденные Гослесхозом СССР в 1978 г. для лесов всех групп.
Хозяйственная спелость - возраст древостоя, в котором средняя стоимость 1 м3 древесины на корню достигает наибольшей величины. Это стоимостное выражение количественной и технической спелости, при котором не учитываются затраты на воспроизводство древесины, ее заготовку и переработку, поэтому хозяйственная спелость имеет ограниченное применение.
Экономическая спелость определяется возрастом древостоя, при котором обеспечивается максимальная лесная рента или максимальный среднегодовой чистый доход. Предназначена для применения при обосновании форм организации лесопользования (аренда, концессия). При расчетах возраста экономической спелости для каждого класса возраста определяют сортиментную структуру древостоя и по рыночным ценам устанавливают стоимость древесины. Разность между стоимостью и затратами, деленная на возраст древостоя, позволяет получить значение среднегодового чистого дохода и отражает его динамику по классам возраста. Максимальное значение среднего прироста чистого дохода соответствует возрасту экономической спелости. При оценке возраста экономической спелости комплекса лесных ресурсов аналогичные расчеты проводят по каждому ресурсу, а возраст экономической спелости определяют по максимуму суммарного прироста чистого дохода.
Экологическая спелость - состояние насаждений в возрасте, когда достигается максимальная экологическая эффективность постоянного лесопользования. Многообразие критериев, определяющих экологическую составляющую в специальных видах спелости, пока не позволяет выделить главную компоненту. Однако исследованиями ученых установлено, что депонирование СО2 -диоксида углерода - тесно коррелирует с др. полезностями леса и может служить оценочным показателем экологической С. Она характеризуется максимальной среднегодовой производительностью леса и наступает в нормальных насаждениях в зависимости от класса бонитета: сосновых - в 105-140 лет; еловых - 125-160; дубовых - 110-140 лет; модальных - соответственно в 80-110, 95-140, 90-110 лет.
Комплексная спелость характеризует возраст насаждения Акомп в котором средний прирост всех его полезностей достигает максимума. За верхний предел Акомп принимают такое состояние участка леса, при котором критерий оптимальности снижается до критического уровня, после которого насаждение не удовлетворяет предъявляемым требованиям. Комплексную спелость устанавливают для лесов первой группы, где допускаются рубки главного пользования, направленные на замену насаждений, утративших защитные, природоохранные и др. функции. Сумма природных полезностей насаждений эквивалентна уровню их продуктивности. Участки леса, имеющие максимальную продуктивность по запасу, наилучшим образом прижизненно выполняют свои целевые функции. Следовательно, комплексная спелость будет определятся возрастом, в котором наблюдается наибольший средний прирост целевой функции. Акомп рассчитывают по формуле:
где п - период, в течение которого насаждение после возраста технической спелости продолжало выполнять природные функции при снижении на 10-20 % выхода деловой древесины, лет. В сосновых насаждениях в 1а класса бонитета А^^ наступает в 90 лет, I - в 104, II - в 120, III - в 138, IV -в 158, в V - в 180 лет.
|
