Таксация лесная

Таксация лесная, одна из существеннейших основных лесоводственных дисциплин. Лесоводство имеет своей целью всестороннее изучение леса, как естественноисторического феномена и как объекта хозяйства, и изыскание, на основании такого изучения, наиболее совершенных способов выращивания леса и целесообразной его эксплуатации для первичного использования его продуктов, преимущественно древесины (см. лес, лесное хозяйство, XXVII, 485/99, 499', 506'). Таксация лесная изучает способы учета леса, учета тех величин и явлений, которые представляют первостепенный интерес и для лесовода-исследователя и для лесовода-хозяина. Учет, конечно, необходим во всех отраслях знания, во всех областях хозяйственно-промышленной деятельности, но обыкновенно учет не требует особой методики; таксация лесная выделяется в особую дисциплину вследствие своеобразия тех объектов, с которыми она имеет дело, — деревьев и их совокупности — леса, развивающихся в течение больших промежутков времени и созревающих для использования в десятки, а иногда и сотни лет; здесь обычные методы учета — счет, меры, вес — не дают еще прямо ответа на поставленные вопросы, и иногда лишь только после длительных манипуляций таксатор и лесовод могут получить интересующие их величины. Таксация  лесная служит основанием для практических мероприятий, направленных к надлежащей постановке лесного хозяйства; с другой стороны, почти любой вопрос научного лесоведения, чисто биологическое исследование леса — изучение влияния климата, почвы, света, стихийных явлений (пожаров, повреждений насекомыми, растительными паразитами) и т. п. — в конце концов требует применения лесотакционных методов.

Площадь земли, занятая лесом, объединенным общим управлением и общностью хозяйственных мероприятий, носит название лесной дачи; лесная дача может состоять из разнообразных участков леса; участок леса, однородный в себе и отличающийся чем-либо от других, носит название насаждения, безразлично, произошел ли он естественным путем или создан (посадкой или посевом) человеком; таким образом лесная дача есть совокупность насаждений; насаждение есть совокупность деревьев, связанных в своем развитии определенными законами; в соответствии с этим таксация лесная занимается таксацией дерева, как составной части насаждения, таксацией насаждений и таксацией лесных дач. Способы определения денежной стоимости деревьев, насаждений и лесных дач составляет особый отдел таксации лесной («Оценка леса»). Правильное лесное хозяйство требует установления такого порядка действий в лесу, который обеспечивал бы из леса постоянство пользования и гарантировал бы лес от истощения. Отдел таксации лесной, изучающий методы установления правильного лесного хозяйства, составление организационного плана хозяйства, выделяется обычно в особую дисциплину под названием «Лесоустройство». Наконец, таксация лесная изучает способы учета тех эффектов, которые получаются в результате применения тех или иных хозяйственных мероприятий, и учитывает выгодность или убыточность устанавливаемого плана хозяйства; этот отдел носит название «Лесной статики».

Таксация дерева. Наиболее ценной частью дерева обычно является ствол. Точное математическое определение невозможно, ибо ствол не представляет собою правильного геометрического тела; поэтому приходится довольствоваться приближенным определением, доводя точность вычисления до возможного предела. Обыкновенно ствол рассматривается как тело вращения; если ствол сплюснут, то принимают, что площадь поперечного сечения равновелика кругу, диаметр которого равен среднему арифметическому из действительных диаметров сечения (обыкновенно измеряют два диаметра — наибольший и наименьший). Ближайшее рассмотрение ствола показывает, что более всего по своей форме ствол походит на параболоид вращения 2-го порядка, поэтому в первом приближении для грубого определения объема ствола часто пользуются формулой объема такого параболоида, а именно: объем параболоида 2-го порядка равняется половине произведения площади основания на высоту или произведению площади сечения по середине на высоту

(v = gh/2 = γh, где v – объем, g – площадь основания, h – высота, γ – площадь среднего сечения); ввиду того, что объем усеченного параболоида вращения 2-го порядка равен также произведению площади среднего сечения на высоту, формулой v = γh можно пользоваться для определения объема любых отрезков ствола — бревен, жердей и т. п. Так как отвод около земли имеет обыкновенно неправильные корневые утолщения, то для определения объема всего ствола за основание принимают не геометрическое основание, а сечение ствола на высоте груди среднего человека, теоретически 1,3 м от земли; это сечение на высоте груди и называется обыкновенно в таксации основанием дерева. Для более точного определения объема ствола, его разбивает мысленно на части одинаковой длины, называемые отрубками, измеряют среднее сечение каждого отрубка и определяют объем отрубков по формуле объема усеченного параболоида (v = γh), который равновелик объему цилиндра той же высоты с основанием, равным среднему сечению;  суммируя объемы отрубков и прибавляя объем остающейся вершины, вычисляемый по формуле конуса или параболоида, получают объем всего ствола. Этот метод определения объема ствола известен под именем способа Губера. По этому же методу, разделяя на отрубки, можно определять объемы и частей ствола — бревен, жердей и т. п. Более детальные исследования формы ствола показывают, что ствол в различных частях походит на различные геометрические формы; образующая ствола в различных частях приближается к параболам высших порядков, характеризуемых тем, что отношение квадрата диаметра какого-либо сечения и какой-либо степени расстояния этого сечения от вершины ствола (называемого высотой) есть величина постоянная (d²/hⁿ = const); применяя формулы объема таких параболоидов, можно получить более точный объем ствола; между прочим, пользуются известной формулой приближенных квадратур Симпсона, подставляя вместо ординат соответствующие площади сечений. В большой практике обыкновенно применяют способ Губера, точность увеличивается путем уменьшения длины отрубков. Для суждения об общей форме ствола сравнивают объем ствола с объемом цилиндра, имеющего высоту, равную высоте ствола, и основание, равное сечению дерева на высоте груди; отношение объема ствола к объему такого цилиндра называется простым видовым числом (v/c = F), где v — объем ствола, с — объем цилиндра, F – видовое число; так как c = gh, то v = ghF. Видовое число характеризует полиодревесность ствола, т. е. количество в нем плотной древесины при определенных размерах; чем больше видовое число, тем ствол выпуклее, ценнее, тем меньше его сбег, т. е. разность двух диаметров на расстоянии единицы длины; видовые числа стволов обыкновенно колеблются около 0,5; сбег иногда характеризуется коэффициентами формы; так называется отношение двух диаметров ствола, измеренных на определенных высотах.

Для определения объемов неправильных частей дерева – сучьев, корней – погружают эти части в воду и определяют объем вытесняемой воды, равный объему погружаемого тела; прибор, служащий для определения объемов таким способом, носит название ксилометра.

Лесоводу важно знать, как дерево росло в течение своей жизни, важно исследовать ход роста, определить прирост. Средним приростом называется та величина, которая в среднем прирастала каждый год в течение всей жизни дерева; определяется средний прирост путем деления объема ствола на его возраст;  текущим годичным приростом называется та величина, которая прирастала в действительности каждый данный год; обыкновенно этот прирост определяется из периодического текущего прироста; если V — объем дерева теперь, v — объем его τ лет тому назад, то годичный текущий прирост Z = (V-v)/τ; для определения текущего прироста необходимо определить размеры дерева в предшествующие возраста, для чего необходимо ствол перепилить в тех местах, где надо измерить диаметры, определить, скидывая заданное число годичных слоев, бывшие диаметры, и на основании таких измерений определить бывший объем; исследование ствола за всю его жизнь с определением приростов в различные периоды носит название древесного анализа. Прирост определяется не только по объему, но и по другим таксационным элементам: высоте, площадям сечений, диаметрам. Весьма важное значение имеет отношение прироста ко всему объему, выражаемое в процентах; процент текущего прироста p = z/v 100; для точного определения величины % текущего прироста следует пользоваться методом сложных процентов. Ввиду необходимости определять % прироста были предложены разные способы приближенного определения его величины без предварительного вычисления объемов; путем несложных математических выкладок можно вывести формулу p = c/nd, где d — диаметр на высоте груди, n — число последних годичных слоев на единице измерения, а с — постоянный коэффициент, изменяющийся в пределах от 400 до 1 200 в зависимости от роста дерева; для деревьев, представляющих хозяйственный интерес, с колеблется обычно в более узких пределах: 500—600.

Таксация  насаждений. Объем всех деревьев насаждения называется его запасом; обыкновенно запас относится к единице площади. Для определения запаса необходимо пересчитать все деревья насаждения с подразделением их на породы и с определением их размеров — толщины на высоте груди и высоты; так как для деревьев одного и того же насаждения толщина и высота друг от друга не независимы, а деревья определенной толщины имеют вполне определенную среднюю высоту, то принято толщину определять у всех деревьев, а высоты измерять только у такого количества деревьев, чтобы эту зависимость можно было установить; удобнее всего это делать графическим путем. Для измерения диаметров стоящих деревьев служит мерная вешка, состоящая из разделенной на избранные единицы длины линейки, к одному концу которой прикреплена под прямым углом неподвижная ножка; другая — подвижная ножка движется при помощи паза по линейке, сохраняя параллельность неподвижной ножке; обнимая ножками такой вилки ствол, по линейке отсчитывают диаметр; высоты деревьев определяются высотомерами простейшего устройства, как, например, тарандтской доской, представляющей собой прямоугольник (ABCD) с делениями, чаще всего миллиметровыми. В одном из ее углов (В) прикрепляется отвес. По одной из прилегающих к отвесу сторон (ВС) откладывают расстояние по прямой линии от наблюдателя до дерева, направляют доску (по линии АВ) от глаза наблюдателя на вершину дерева, и тогда линия, проведенная параллельно стороне АВ от края доски (ВС) до отвеса, и будет — в том же масштабе, в каком мы отложили расстояние от наблюдателя до дерева — искомой высотой, считая от глаза наблюдателя до вершины. Перед перечетом устанавливаются так называемые ступени толщины, т. е. подробность, с какой следует измерять диаметры (с точностью до 0 5, 1, 2, 4, 5,. . .см.). При таксации значительных площадей перечет производится на небольших (от 0,25 до 1 га) пробных площадях, избираемых в типичных, однородных в себе частях насаждения, и по результатам пробных площадей делают выводы о целых насаждениях; пробные площади закладываются также для изощрения глазомера. Дальнейшая обработка данных перечета производится или при помощи вырубки пробных модельных деревьев, или пользуясь заранее определенными, сведенными в таблицы средними величинами. При вычислении по модельным деревьям, все деревья данной породы делятся на более однородные группы, или классы. Принципы деления на классы могут быть различны: или одинаковое число деревьев в классе (способы Драудта, Уриха), или одинаковая площадь грудных сечений в классе (способ Гартига), возможны и другие методы. Для каждого класса определяется диаметр модельного дерева; для этого площадь грудных сечений всех деревьев класса делят на число деревьев в классе, и по полученной средней площади сечения вычисляется диаметр модельного дерева; деревья определенных таким образом размеров срубаются и обрабатываются по методам, изложенным в таксации дерева; помножая объем модельного дерева на число деревьев в классе, получают запас класса; сумма объемов всех классов дает запас насаждения. При таксации по средним величинам, пользуются так называемыми массовыми таблицами. В массовых таблицах приводятся объемы деревьев; первые такие таблицы были составлены в Баварии в средине прошлого столетия на основании исследования около 40 000 стволов; это таблицы подеревные, т. е. в них приведены средние объемы одного дерева в зависимости от размеров; подобные таблицы затем составлялись в разных странах; у нас в  России превосходные массовые таблицы в 1910—1915 гг. составлены А. А. Крюденером; в основание их положено исследование свыше 100 000 деревьев, причем приняты во внимание почва, возраст, состояние насаждения, развитие кроны, ибо все эти факторы влияют на форму, а следовательно и на объем стволов. Кроме подеревных имеются массовые таблицы, в которых дается объем любого числа деревьев по сумме площадей их грудных сечений, средним диаметру и высоте; по таким таблицам удобно вычислять запасы указанных выше классов. Если необходимо знать не только объем (количество древесины), но и выход сортиментов из таксируемого насаждения, то или на модельных деревьях определяют, какие именно сортименты могут быть из них выработаны, или пользуются средними величинами, сведенными в сортиментные таблицы; в последних указывается, что именно может быть разработано из дерева определенного размера; такие сортиментные таблицы у нас имеются для отдельных губерний; но по этим таблицам получаются только весьма огульные результаты; некоторые данные, касающиеся сортиментации, имеются в таблицах А. А. Крюденера. Если разделить запас насаждений на его средний возраст, то получится средний прирост насаждения. Для суждения о текущем приросте насаждения надо или анализировать модельные деревья, или пользоваться указанными выше сокращенными способами определения % текущего прироста. Средний прирост насаждения в данном возрасте характеризует добротность места, определяемую условиями произрастания; текущий прирост и его % служит показателем относительности насаждения в различные периоды его жизни.

Таксация  лесных дач имеет целью приведение леса в известность; для этого дача снимается, большею частью делится просеками на части (кварталы), в пределах каждого квартала производится выдел насаждений, т. е. каждое насаждение в виде особого контура наносится на план, а иногда и отграничивается в натуре, и каждое насаждение описывается; такое таксационное описание составляется по определенной форме, оно должно быть ясно и кратко; в нем указывается: а) состав насаждения, причем степень участия отдельных пород обозначается в процентах с точностью до 10%; например, Е. 7, С. 3 обозначает, что в насаждении имеется 70% (по объему) ели и 30% сосны; б) возраст с установленной точностью до 10, 15, 20 и т. д. лет; такие возрастные промежутки носят название классов возраста; например, при 20-летних классах возрасты насаждения от 1 до 20 лет считаются I класса, от 21 до 40 лет — II кл. и т. д.; в) полнота, характеризующая сомкнутость насаждения; полнота обозначается в %% с точностью до 10%; так, например, 0,7 полноты обозначает, что данным насаждением попользуется лишь 70% занимаемой им площади; г) запас на единице площади; д) средние диаметр и высота; е) бонитет, характеризующий условия произрастания; хорошим признаком бонитета служит средняя высота насаждения; чем больше средняя высота (в определенном возрасте), тем выше бонитет; для бонитетов устанавливается несколько классов (около 5); ж) добротность насаждения (также классами), указывающая на состояние насаждения, насколько оно стройно, повреждено и т. п.;  з) площадь каждого участка. Сверх сего описывается форма насаждения, подрост и подлесок, почвенный покров, почва, рельеф. Основанием для составления таксационного описания служат надлежащим образом выбранные площади. Для выдела насаждений незаменимые услуги может оказать авиация путем фотографирования с аэропланов. Таксационное описание и прилагаемый к нему план лесонасаждений служат основой для всех лесоустроительных расчетов и хозяйственных соображений.

Оценка леса. Для определения стоимости дерева необходимо звать, какие материалы из дерева могут быть заготовлены, и цену этих материалов; обыкновенно лесовод пользуется корневыми или таксовыми ценами, т. е. ценой материала, пока он находится в растущем, еще не срубленном дереве. Рыночной ценой сортимента называется его стоимость на рынке; она слагается из цены корневой, из расходов на заготовку материала и его доставку на рынок и из разного рода накладных расходов (охрана, администрация, страховка, % на капитал и пр.), каковые учитываются как некоторая часть или % от указанной суммы; если Р — рыночная цена, W — цена корневая, v и  f — расходы на заготовку и доставку, то будем иметь уравнение:

Р=W+v+t+(W+v+t)p/100, откуда, W=P/1,01p – (v+t);

р обыкновенно принимается равным от 15 до 40%. Если корневую стоимость дерева разделить на его объем, то получим так называемую качественную цифру — среднюю стоимость единицы объема. В соответствии с рассмотренным выше количественным приростом мы можем изучать изменение стоимости дерева с возрастом и движение цен на лесные материалы; разность качественных цифр деревьев разных возрастов в один в тот же момент времени есть качественный прирост; разность качественных цифр дерева одного в того же возраста, но в равные моменты временя есть прирост рыночный или по дороговизне. Для оценки годного к рубке насаждения ожидаемые из него сортименты расценивают по корневым ценам; при этом можно определить качественную цифру и качественный прирост насаждения. При оценке неспелых насаждений применяют или метод выручек (ожидаемая стоимость), или метод затрат, причем все капиталы, поступления и расходы учитываются по сложным процентам. Для определения стоимости лесной дачи вычисляют будущий чистый средний ежегодный от нее доход (лесную ренту); стоимость лесной дачи равна капитализированной лесной ренте (T = R.100/p),  где R - лесная рента.

Лесному хозяину важно знать, в каком возрасте целесообразно эксплуатировать насаждения; конечно, рубить лес надо в том возрасте, когда он способен давать требуемые рынком материалы; тот возраст, когда лес дает наибольшее количество наилучших качеств требуемых материалов, носит название возраста технической спелости; этот возраст обыкновенно обнимает значительный промежуток времени. Если желательно получать из лесной дачи наибольшее количество древесины, то, не выходя из пределов технической спелости, рубить следует в том возрасте, когда текущий прирост становится равным среднему; в это время средний прирост достигает своего наибольшего значения; этот возраст называется возрастом экономической, абсолютной, или лесовой, спелости. Если хозяйство  ставит себе целью получение из лесной дачи постоянного возможно наибольшего ежегодного денежного дохода,, то следует рубить в том возрасте, когда произведение не качественной цифры на средний прирост достигает наибольшего значения; этот возраст называется возрастом хозяйственной, или меркантильной, спелости; при этом получается наибольшая лесная рента.

Конечная задача таксации лесной — всесторонне выяснить закономерности в развитии насаждений и составляющих их деревьев и дать этим закономерностям ясное, простое математическое выражение. В последнее время стремятся: вывести форму ствола из изучения тех сил, которым он должен оказывать сопротивление, причем принимается в расчет или сила ветра (Метцгер, Козицын), или давление,  вес самого ствола (Гогенадль); выводимые из таких предпосылок формы стволов довольно хорошо согласуются с данными непосредственных наблюдений. Результаты изучения насаждений сводятся в опытные таблицы, в которых приводятся все таксационные элементы нормальных насаждений различного состава в зависимости от условий произрастания и географических районов. В России такие таблицы в средине прошлого столетия были составлены Варгас-де Бедемаром для Петербургской, Тульской и Самарской губерний. Составление подробных опытных таблиц для русских лесов есть неотложнейшая очередная практическая задача таксации лесной.

Г. Турский.