НОРМАТИВЫ ВЫХОДА ПИЛОПРОДУКЦИИ ИЗ ДРЕВОСТОЕВ Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

Хвойные бореальной зоны. XXXVII, № 6,2019

УДК 630.05

Хвойные бореальной зоны. 2019. Т. XXXVII, № 6. С. 417-421 НОРМАТИВЫ ВЫХОДА ПИЛОПРОДУКЦИИ ИЗ ДРЕВОСТОЕВ М. И. Ефремова, С. JI. Шевелев, А. С. Волкова, С. В. Усов

Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

E-mail: shewel341@yandex.ru

Приведены результаты построения таксационных нормативов для оценки возможного выхода пилопро-дукции из деревьев и древостоев березы повислой, произрастающей в сосново-березовой формации в зоне островных лесостепей Средней Сибири.

Объектом исследования явился лесной массив, который находится в пределах Красноярско-Ачинско-Канского лесостепного района. В районе исследования были заложены 6 пробных площадей, с последующей рубкой и обмером 147 модельных деревьев. Основной группой типов леса явилась травяная.

При выполнении работы на начальном этапе по данным модельных деревьев был установлен возможный выход пиловочника из стволов различного диаметра. Затем были вычислены объемы различных категорий пи-лопродукции, получение которых возможно из стволов деревьев отдельных ступеней толщины. На их основе были получены прогнозные модели выхода пилопродукции. Полученные данные с высокой степенью адекватности были аппроксимированы соответствующими уравнениями. С применением прогнозных моделей построены нормативы выхода пилопродукции из деловых стволов по разрядам высот. Для установления возможного выхода пилопродукции из корневого запаса древостоев были построены нормативы по 4 классам товарности, показывающие выход пилопродукции в процентах от корневого запаса. Помимо общего выхода пиловочника и пиломатериалов, эти таблицы также представляют собой выход пилопродукции по 3 сортам.

В итоге разработан комплекс региональных таксационных таблиц, позволяющий устанавливать возможный выход пиломатериалов из корневого запаса древостоев.

Ключевые слова: таксационные нормативы, пиловочник, пилопродукция, пиломатериалы.

Conifers of the boreal area. 2019, Vol. XXXVII, No. 6, P. 417-421 THE FOREST INVENTORY STANDARDS OF YIELD SAWN TIMBER FROM STANDS M. N. Efremova, S. L. Shevelev, A. S. Volkova, S. V. Usov

Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: shewel341@yandex.ru

In the paper, presents the results of constructing forest inventory standards for assessing the possible yield of sawn timber from trees and stands of silver birch growing in the pine-birch formation in the zone of island forest-steppes of Middle Siberia.

The object of the study was the forest massif, which is located in within the Krasnoyarsk-Achinsk-Kansk forest-steppe area. In the study area, 6 sample plots were laid, with subsequent felling and measurement of 147 model trees. The main group types of forest were herbal.

When performing the work at the initial stage, according to the data of model trees, the possible yield of the saw log from the trunks of different diameters was established. Then the volumes of various categories of saw timber were calculated, the receipt of which is possible from the tree trunks of individual diameter class. Based on them, the forecast models of the yield sawn timber were obtained. The obtained data with a high degree of adequacy were approximated by the corresponding equations. With the use of the forecast models, the forest inventory standards of the yield of sawn timber from business trunks by height categories were constructed. To establish the possible yield of sawn timber from the root stock of stands, forest inventory standards were constructed for 4 classes of marketability, showing the yield of sawn timber as a percentage of the root stock. In addition to the total yield of saw log and lumber, these tables also represent the yield of sawn timber in 3 grades.

As a result, the set of regional forest inventory tables was developed, which allows establishing the possible yield of lumber from the root stock of stands.

Keywords: forest inventory standards, saw log, sawn timber, lumber.

Ефремова М. Н., Шевелев С. JL, Волкова А. С., Усов С. В. Нормативы выхода пилопродукции из древостоев

ВВЕДЕНИЕ

Лесоматериалы, заготавливаемые в лесу, только в незначительной своей части используются в круглом виде. Наиболее качественная и ценная их часть является полуфабрикатом для дальнейшей механической переработки, в основном для получения пилопродукции.

Используемые в практике сортиментные и товарные таблицы для таксации товарной структуры древостоев - ограничиваются результирующими данными, позволяющими оценивать выход деловой древесины с делением ее на категории крупности и сорта, выход дров и отходов, а также выход круглых деловых сортиментов определенного назначения.

Анализ особенностей мирового потребления древесины показывает, что имеется стабильная тенденция роста объема древесины используемого целлюлозно-бумажным производством, что обуславливает снижение выхода дровяной древесины.

Выход пиловочника стабилен, хотя также имеет тенденции к росту, так как, несмотря на довольно бурное развитие традиционных и новых технологий переработки древесины выработка пиломатериалов дает, пожалуй, самую необходимую в различных отраслях хозяйства продукцию.

Мировая практика знает таксационные нормативы, позволяющие получать информацию о возможном выходе пиломатериалов из корневого запаса древостоев [5; 9]. Подобные таблицы для таксации лиственничников разработаны В. В. Кузьмичевым, С. JT. Шевелевым [1], С. JT. Шевелевым [7; 8].

В настоящее время практика лесопиления при прогнозе и планировании выхода пилопродукции опирается на «Нормативы выхода обрезных пиломатериалов» [4]. Эти «Нормативы» стандартизируют выход пилопродукции в зависимости от породы, категории крупности и сорта бревен пиловочного сырья.

В настоящей работе построен комплекс таксационных таблиц, позволяющих установить возможный выход пиломатериалов из деревьев и древостоев березы повислой (Betula pendula Roth), произрастающей в сосново-березовой формации в зоне островных ле-состепей Средней Сибири.

Ареал видов рода Betula весьма обширен и распространен на всю Евразию и Северную Америку. Особенно велик их ресурсный потенциал в бореаль-ной зоне, где наряду с чистыми березняками формируются смешанные с сосной, осиной и лиственницей древостой.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

ИССЛЕДОВАНИЯ

Целью работы явилась разработка таксационных нормативов для оценки возможного выхода пилопродукции из деревьев и древостоев березы сосново-березовой формации островных лесостепей Средней Сибири.

В основу положены материалы 6 пробных площадей с рубкой и обмером 147 модельных деревьев. Пробные площади были заложены в соответствии с требованиями отраслевого стандарта ОСТ 56-69-83

«Пробные площади лесоустроительные. Методы закладки».

Составление таблиц выхода пилопродукции велось на основе методических положений изложенных в работах В. В. Кузьмичева, С. Л. Шевелева [1], С. Л. Шевелева [7; 8].

РЕЗУЛЬТАТЫ

И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Так как для района исследования отсутствуют сортиментные таблицы березы, составленные по второму и третьему вариантам сортиментно-сортных таблиц [3], показывающие выход сортиментов конкретного назначения, для построения нормативов выхода пилопродукции, на основании данных модельных деревьев был установлен возможный выход пиловочника из стволов различного диаметра.

Полученные данные были аппроксимированы уравнением вида

Уп = -140,383 + 10,45201 з / 1 -

- 0,13т1)3 + 0,007В1)32, (1)

где Уп - выход пиловочника из объема ствола, %;

з - диаметр ствола на высоте 1,3 м, см.

Адекватность уравнения отражает коэффициент детерминации (г2) равный 0,97 и стандартная ошибка (8) равная 2,56.

На основе критериев изложенных в «Нормативах выхода обрезных пиломатериалов» [4] были рассчитаны объемы отдельных категорий пилопродукции, получение которых возможно из стволов различного диаметра.

На их основе были получены прогнозные модели выхода пилопродукции (табл. 1).

На основе объемных таблиц взятых из «Лесотак-сационного справочника для южно-таежных лесов Средней Сибири» [2], с использованием прогнозных моделей выхода пилопродукции были построены нормативы выхода пилопродукции из деловых стволов по разрядам высот.

Фрагменты нормативов иллюстрируют табл. 2, 3.

При оценке лесного фонда существует необходимость установления возможного выхода пилопродукции из корневого запаса древостоев. Для разработки такого норматива были использованы ряды распределения числа стволов березы по диаметру А. В. Тюрина [6].

Нормативы для березовых древостоев сосново-березовой формации построены по 4 классам товарности и показывают выход пилопродукции в процентах от корневого запаса. Помимо общего выхода пиловочника и пиломатериалов, эти таблицы также представляют выход пилопродукции по 3 сортам.

Для аппроксимации выхода пилопродукции из корневого запаса использованы уравнения вида

у = аЬхх°. (2)

Коэффициенты уравнений и показатели их адекватности для 1 класса товарности древостоев приведены в табл. 4.

Хвойные бореальной зоны. XXXVII, № 6,2019

На рисунке в качестве иллюстрации показан об- Фрагмент норматива выхода пилопродукции щий выход пиломатериалов из древостоев 1 класса в процентах от корневого запаса приведен в табл. 5. товарности.

Таблица 1

Прогнозные модели выхода пилопродукции (%) из стволов

Вид пилопродукции Уравнение Показатели адекватности

г2 Б

Общий выход пиломатериалов V! = -74,631 + 5,538Би / 1 - 0,133Би + 0,00701>32 0,99 0,06

Выход пиломатериалов длиной более 1 м V2 = -70,106 + 5,218Б1)3 / 1 - 0,13т13 + 0,007Би2 0,99 0,06

Выход пиломатериалов длиной0,5...0,9 м Vз = -0,566 + 0,043Би / 1 - 0,104Би + 0,003Би2 0,99 0,03

Таблица 2

Фрагмент таблицы выхода пилопродукции из деловых стволов. I разряд высот

Ступень толщины, см Объем ствола, м3 Вид продукции Выход пилопродукции из деловой древесины, м3

1 сорта 2 сорта 3 сорта Итого

24 0,5116 V пиловочника 0,1022 0,0910 0,0882 0,2814

V пиломатериалов 0,0574 0,0479 0,0395 0,1448

V,, длиной 1 м и более 0,0556 0,0464 0,0376 0,1396

V,, длиной 0,5... 0,9 м 0,0017 0,0015 0,0019 0,0052

26 0,6270 V пиловочника 0,1212 0,1079 0,1045 0,3336

V пиломатериалов 0,0680 0,0568 0,0468 0,1717

V,, длиной 1 м и более 0,0659 0,0550 0,0445 0,1655

V,, длиной 0,5... 0,9 м 0,0021 0,0018 0,0023 0,0062

28 0,7507 V пиловочника 0,1391 0,1238 0,1200 0,3829

V пиломатериалов 0,0780 0,0652 0,0537 0,1970

V,, длиной 1 м и более 0,0757 0,0631 0,0511 0,1899

V,, длиной 0,5... 0,9 м 0,0024 0,0021 0,0026 0,0071

Таблица 3

Фрагмент таблицы выхода пилопродукции из деловых стволов. П разряд высот

Ступень толщины, см Объем ствола, м3 Вид продукции Выход пилопродукции из деловой древесины, м3

1 сорта 2 сорта 3 сорта Итого

24 0,4713 V пиловочника 0,0942 0,0838 0,0812 0,2592

V пиломатериалов 0,0528 0,0442 0,0364 0,1334

V,, длиной 1 м и более 0,0512 0,0427 0,0346 0,1286

V,, длиной 0,5... 0,9 м 0,0016 0,0014 0,0018 0,0048

26 0,5672 V пиловочника 0,1096 0,0976 0,0945 0,3018

V пиломатериалов 0,0615 0,0514 0,0424 0,1553

V,, длиной 1 м и более 0,0596 0,0498 0,0403 0,1497

V,, длиной 0,5... 0,9 м 0,0019 0,0017 0,0021 0,0056

28 0,6705 V пиловочника 0,1242 0,1106 0,1071 0,3420

V пиломатериалов 0,0697 0,0583 0,0480 0,1760

V,, длиной 1 м и более 0,0676 0,0564 0,0456 0,1696

V,, длиной 0,5... 0,9 м 0,0021 0,0019 0,0024 0,0063

Ефремова М. Н., Шевелев С. Л., Волкова А. С., Усов С. В. Нормативы выхода пилопродукции из древостоев

Таблица 4

Коэффициенты уравнений и показатели их адекватности. 1 класс товарности

Вид пилопродукции Коэффициенты уравнения Коэффициент детерминации (г) Стандартная ошибка (8)

а ь с

Общий выход пиловочника 0,00002 0,741 6,908 0,97 1,96

В том числе: 1 сорта 0,000007 0,740 6,919 0,97 0,72

2 сорта 0,000007 0,741 6,886 0,97 0,63

3 сорта 0,000006 0,741 6,919 0,97 0,61

Общий выход пиломатериалов 0,00001 0,739 6,956 0,97 1,01

В том числе: 1 сорта 0,000003 0,737 6,992 0,97 0,39

2 сорта 0,000003 0,739 6,954 0,97 0,33

3 сорта 0,000002 0,740 6,932 0,96 0,29

Общий выход пиломатериалов длиной 1 м и более 0,00001 0,741 6,889 0,97 0,95

В том числе: 1 сорта 0,000005 0,744 6,821 0,97 0,38

2 сорта 0,000002 0,733 7,134 0,97 0,32

3 сорта 0,000004 0,749 6,679 0,97 0,25

Общий выход пиломатериалов полученных из пиловочника 1 класса товарности

Таблица 5

Выход пилопродукции (%) из корневого запаса. Класс товарности 1

Средний Общий выход В том числе Общий выход В том числе

диаметр, см пиловочника 1 сорта 2 сорта 3 сорта пиломатериалов 1 сорта 2 сорта 3 сорта

18 46,7 17,0 15,1 14,6 24,0 9,5 8,0 6,5

20 53,1 19,3 17,2 16,6 27,4 10,8 9,1 7,5

22 56,4 20,5 18,2 17,7 29,0 11,5 9,6 7,9

24 56,5 20,5 18,3 17,7 29,1 11,6 9,6 7,9

26 54,0 19,6 17,5 16,9 27,8 11,0 9,2 7,6

28 49,4 17,9 16,0 15,5 25,5 10,0 8,5 7,0

Хвойные бореальной зоны. XXXVII, № 6,2019

Окончание таблицы 5

Средний диаметр, см Общий выход пиломатериалов длиной 1 м и более В том числе Общий выход пиломатериалов длиной 0,5...0,9м В том числе

1 сорта 2 сорта 3 сорта 1 сорта 2 сорта 3 сорта

18 23,2 9,3 7,7 6,2 0,8 0,2 0,3 0,3

20 26,4 10,5 8,8 7Д 1,0 0,3 0,3 0,4

22 28,0 11,1 9,4 7,5 1,0 0,3 0,3 0,4

24 28,1 11,2 9,4 7,5 1,0 0,3 0,3 0,4

26 26,8 10,7 8,9 7,2 1,0 0,3 0,3 0,4

28 24,6 9,8 8,2 6,6 0,9 0,2 0,3 0,4

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Актуальность нормативов выхода пилопродукции из отдельных стволов и из корневого запаса обусловлена необходимостью отказа от торговли круглым лесом и переходом на продукцию глубокой переработки.

В некоторых странах (например, Швеции), с устоявшимися нормами отношений в лесном комплексе, торговля круглым лесом ограничивается законодательно, что в значительной степени стимулирует развитие отраслей, связанных с переработкой древесины.

Предложенные таблицы являются законченным вариантом таксационного норматива, однако существует достаточно широкий выбор путей их совершенствования. Возможна их детализация при условиях получения различных видов пиломатериалов, при варьировании параметров в технологическом процессе пиления круглых лесоматериалов. Возможно районирование по выходу пилопродукции из древостоев и т. п.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ССЫЛКИ

1. Кузьмичев В. В., Шевелев С. Л. Нормативы таксации выхода пилопродукции // Лесная таксация и лесоустройство. 1996. С. 4-9.

2. Шевелев С. Л., Кузьмичев В. В., Павлов Н. В., Смольянов А. С. Лесотаксационный справочник для южно-таежных лесов Средней Сибири. М. : ВНИИЛМ, 2002. 166 с.

3. Мошкалев А. Г., Книзе А. А., Ксенофонтов Н. И., Уланов Н. С. Таксация товарной структуры древостоев. М. : Лесная пром-ть. 1982. 160 с.

4. Справочник по лесопилению / Ю. А. Варфоломеев [и др.] ; под общ. ред. А. М. Копейкина. 2-е изд., перераб. и доп. М. : Экология, 1991. 496 с.

5. Тамаркин М. Л. Леса, лесное хозяйство и особенности лесоинвентаризации и лесоустройства в Северной Америке. М. : Лесная пром-ть, 1964. 195 с.

6. Тюрин А. В., Науменко И. М., Воропанов П. В. Лесная вспомогательная книжка (по таксации леса). М. ; Л. : Гослесбумиздат, 1956. 532 с.

7. Шевелев С. Л. Нормативы таксации лиственничников : монография / КГТА. Красноярск, 1996. 132 с.

8. Шевелев С. Л. Многоцелевое лесопользование в лиственничниках Средней Сибири : авторе ф. дис. ... д-ра с.-х. наук: 06.03.02. Красноярск, 1998. 38 с.

9. Powell D. S., Faulkner J. L., Zhu Zh., Maccleeiy D. W. Forest recourses of the United States in 1992. USDA : For. Serv., Rocky Mount. For. And Rage Exp. Stat., Gen. Techn. Rep. RM, 1993. 132 p.

REFERENCES

1. Kuz'michev V. V., Shevelev S. L. Normativy taksatsii vykhoda piloproduktsii // Lesnaya taksatsiya i lesoustroystvo. 1996, S. 4-9.

2. Shevelev S. L., Kuz'michev V. V., Pavlov N. V., Smol'yanov A. S. Lesotaksatsionnyy spravochnik dlya yuzhno-tayezhnykh lesov Sredney Sibiri. Moskva, VNIILM, 2002, 166 s.

3. Moshkalev A. G., Knize A. A., Ksenofontov N. I., Ulanov N. S. Taksatsiya tovarnoy struktury drevostoyev. Moskva, Lesnaya prom-t', 1982, 160 s.

4. Spravochnik po lesopileniyu / Yu. A. Varfolo-meyev [i dr.] ; pod obshch. red. A. M. Kopeykina. 2-е izd., pererab. i dop. Moskva, Ekologiya, 1991, 496 s.

5. Tamarkin M. L. Lesa, lesnoye khozyaystvo i osobennosti lesoinventarizatsii i lesoustroystva v Sever-noy Amerike. Moskva, Lesnaya prom-t', 1964, 195 s.

6. Tyurin A. V., Naumenko I. M., Voropanov P. V. Lesnaya vspomogatel'naya knizhka (po taksatsii lesa). Moskva, Leningrad, Goslesbumizdat, 1956, 532 s.

7. Shevelev S. L. Normativy taksatsii listvennichnikov : monografiya / KGTA. Krasnoyarsk, 1996, 132 s.

8. Shevelev S. L. Mnogotselevoye lesopol'zovaniye v listvennichnikakh Sredney Sibiri : avtoref. dis. ... doktora s.-kh. nauk: 06.03.02. Krasnoyarsk, 1998, 38 s.

9. Powell D. S., Faulkner J. L., Zhu Zh., Maccleery D. W. Forest recourses of the United States in 1992. USDA : For. Serv., Rocky Mount. For. And Rage Exp. Stat., Gen. Techn. Rep. RM, 1993, 132 p.

О Ефремова M. H., Шевелев С. Л., Волкова А. С., Усов С. В., 2019

Поступила в редакцию 10.10.2019 Принята к печати 12.12.2019