Ход роста чистых нормальных сосновых древостоев Беларуси

ХОД РОСТА ЧИСТЫХ НОРМАЛЬНЫХ СОСНОВЫХ ДРЕВОСТОЕВ

БЕЛАРУСИ

DYNAMICS OF GROWTH OF PURE NORMAL PINE FOREST STANDS OF

BELARUS

Усс Е.А., Бурак Ф.Ф.

Сотрудниками РДЛУП «Гомельлеспроект» разработаны таблицы хода роста нормальных сосновых насаждений, характеризующие динамику таксационных показателей сосняков по суходолу P-IV бонитета и сосняков по болоту III-V бонитета и позволяющие уточнить таксационные показатели сосняков в среднем на 1215%.

Employees RSFME "Gomellesproject" have developed tables of a dynamics of growth of the normal pine plantings, characterising of taxation parameters of dry types of pine forests P-IV the level of productivity and pine forests on a bog III-V the level of productivity, which allow to specify taxation signs of pine forests on the average on 12-15 %.

Ключевые слова: таблицы хода роста, модели роста, сосновые древостои, продуктивность, типы леса.

Key words: tables of a dynamics of growth, growth model, pine forest stands, efficiency, wood types.

Усилиями нескольких поколений ученых Беларуси [1-8] разработаны нормативы для инвентаризации основных лесообразующих пород Беларуси -сосны, ели, дуба, березы, осины, ольхи черной. В 1984 году Гослесхоз СССР ввел для практического применения таблицы хода роста, которые были сведены в специальный справочник [9]. Поскольку других официальных стандартных таблиц и таблиц хода роста в Беларуси впоследствии не принималось, вышеупомянутый лесотаксационный справочник сохраняет свой официальный статус. За прошедший период времени лесной фонд Республики Беларусь претерпел существенные качественные изменения, обусловленные влиянием экологических факторов, среди которых первоочередное значение приобретают лесохозяйственные мероприятия. Рациональное ведение хозяйствования, направленное на улучшение состояния лесов, в т.ч. своевременное проведение рубок ухода, ликвидация очагов заражения вредителями и др. способствовали повышению продуктивности и устойчивости лесных насаждений [10, 11]. Необходимо отметить, что природные аномалии последних десятилетий (изменение климатических условий) также оказали значительное влияние на состояние лесных фитоценозов.

Сотрудниками Республиканского дочернего лесоустроительного дочернего предприятия «Гомельлеспроект» в рамках выполнения задания 3.2 ГНТП «Леса Беларуси - продуктивность, устойчивость, эффективное использование» разработаны нормативные материалы для инвентаризации сосновых древостоев (таблицы хода роста сосновых насаждений, стандартная таблица сумм площадей сечений и запасов при полноте 1,0). В основе разработки по-

следних положен комбинированный метод составления таблиц хода роста, сочетающий в себе способ указательных насаждений и графический метод. Статистическая обработка экспериментальных данных выполнена на ПЭВМ с использованием пакета прикладных программ «Statistica 6.0», «Photoshop 6.0», а также пакета «Microsoft Excel».

При сборе экспериментального материала по разработке нормативов для инвентаризации сосновых лесов мы исходили из их представленности в лесном фонде республики. Общее количество заложенных пробных площадей составило 656, а измеренных модельных деревьев с изучением анализа ствола - 1266 МД. Обработанный экспериментальный материал группировался по показателям, заложенным в основу классификационных построений: по классам бонитета и сериям типов леса.

При выборе математической модели для аппроксимации таксационных показателей мы исходили из следующих положений: во-первых, математические свойства функции роста должны удовлетворять требованиям, соответствующим закономерностям динамики моделируемого таксационного признака; во-вторых, функция роста должна быть достаточно гибкой, чтобы аппроксимировать динамику моделируемого признака при данных условиях роста с точностью исходных данных. Кроме того, при выборе функций роста большое внимание уделялось числу параметров уравнений, простоте применяемого метода для оценивания параметров, существованию удобных формул для актуализации данных и вычислению возраста точки перегиба. Для определения правильности выбранной функциональной зависимости проводили анализ численных характеристик моделей (коэффициента детерминации, доверительных интервалов для оценок, анализ остатков и др.).

Для описания динамики таксационных показателей использовались уравнения различных кривых, параметры которых вычислялись с применением методов биометрии. Хорошие результаты дает моделирование закономерностей зависимостей вида H=f(A), D=f(A), F=f(H, D), G=f(H), G, M=f(H, A, Б), M=f(H) на основе использования уравнений кубической параболы, логарифмической функции, сплайн-функций, функций экспоненциальных преобразований. Так, для аппроксимации динамики средней высоты от возраста с целью выравнивания имеющейся совокупности данных для сосны IV класса бонитета уравнение Корсуня принимает следующий вид (формула 1):

Нср = ехр

где Нср - средняя высота, А - возраст.

Графическая зависимость между вышеуказанными параметрами представлена на рисунке 1.

Зависимость среднего диаметра от возраста для совокупности данных для сосны III бонитета по болоту принимает следующий вид (формула 2):

/ 0.684306 + 0.286498- .1 — ().(ИКК)З•-0.000002 •/*'(# = 0.990;/)л. 98.01 т

где Дср - средний диаметр, А - возраст.

20

1В

16

14

12

:= 10 и

* В

Б 4 2 0 -2

0 20 40 60 80 100 120

А, лет

Рисунок 1 - Динамика средних высот от возраста (сосна по болоту IV класса бонитета).

Аппроксимация видовых чисел имеет вид для IV класса бонитета (сосна по болоту) имеет вид, представленный формулой (3).

¥ = ехр(2,200 -1,23387 • Ьо% (А) + 0,133934 • Ьо% (А)2)(Я = 0,938; = 87,90%) (3),

где F - видовое число, А - возраст.

Возрастная динамика запасов сосняков 1а бонитета описывается уравнением, представленным формулой (4):

Л/ = -690,523 +0.365X I + 276,0773 - ¿о#< А)(/? = 0,926; Я* =85,70%) (4);

где М - запас насаждений, А - возраст.

Как видно из приведенных выше примеров применения математических функций для описания динамики таксационных параметров, используемых в качестве моделей роста, уравнения регрессии отличаются высокими значениями коэффициент корреляции (Я) и коэффициента детерминации (ОЯ), что указывает на высокую степень близости полученного уравнения функциональному, т.е. свидетельствует об адекватности применяемых уравнений. На основе выполненного математического моделирования с использованием вышеуказанных функций разработаны таблицы хода роста нормальных сосновых древостоев для сосняков суходольных типов леса 1а-^ классов бонитета и сосняков по болоту Ш-Уа бонитета.

Выполненное математическое моделирование показало, что универсального уравнения для описания всех исследуемых зависимостей, заложенных при построении таблиц хода роста, нет. Хорошие результаты для аппроксимации динамики высоты и диаметра дают уравнения кубической параболы, логарифмическая зависимость, уравнение экспоненциальных преобразований, для описания накопления запаса - уравнение логарифмической кривой, сплайн-функция, экспоненциальные функции, для аппроксимации изменений суммы площадей сечений - уравнение гиперболы, видового числа - экспо-

ненциальная, а также сплайн-функции. Необходимо отметить, что при выборе оптимальной модели роста нередко отмечается такое явление, когда применение различных видов функциональных зависимостей при аппроксимации дают близкие результаты.

Разработанные таблицы хода роста сосновых насаждений охватывают существующее многообразие сосняков по классификационным критериям и характеризуют динамику таксационных показателей сосняков по суходолу 1а-IV бонитета и сосняков по болоту Ш-Уа бонитета и позволяют уточнить таксационные показатели (Н, Д, YG, Ми др.) в среднем на 12-15%.

Список использованных источников

1 Арещенко, В.Д. Ход роста и товарность осинников БССР: автореф. дис. ... к.с.-х.н. / В.Д. Арещенко; БЛТИ - Минск, 1958. - 21 с.

2 Атрощенко, О.А. Система моделирования роста и производительности древостоев / О.А. Атрощенко // Лесоведение и лесное хозяйство: Респ. межведомств. сб. - Мн.: Выш. шк., 1987. Вып. 22. - С. 76-79.

3 Багинский, В.Ф. Повышение продуктивности лесов / В.Ф. Багинский. - Мн.: Урожай, 1984. - 135 с.

4 Багинский, В.Ф. Лесопользование в Беларуси / В.Ф. Багинский, Л.Д. Есимчик. -Минск: Беларуская навука, 1996. - 367 с.

5 Багинский, В.Ф. Производительность сосново-еловых насаждений Белоруссии /

B.Ф. Багинский, Р.Л. Терехова //Лесоведение, 1986, Т. 3. - С. 25-33.

6 Ермаков, В.Е. Продуктивность сосновых, еловых и березовых древостоев при одинаковых условиях местопроизрастания / В.Е. Ермаков // Лесоведение и лесное хозяйство. Межведомственный сборник научных трудов. - Минск: БТИ, 1975. - Вып. 10. - С. 73-82.

7 Мирошников, В.Е. Справочник таксатора / В.Е. Мирошников, О.А. Трулль, В.Е. Ермаков и др. - 2-е изд. - Мн.: Урожай, 1980. - 359 с.

8 Юркевич, И.Д. Типы и ассоциации черноольховых лесов / И.Д. Юркевич, В.С. Гельтман, Н.Ф. Ловчий. - Минск: Наука и техника, 1968. - 376 с.

9 Нормативные материалы для таксации леса Белорусской ССР / Под ред. В.Ф. Ба-гинского. - М.: ЦБНТИ - лесхоз, 1984. - 300 с.

10 Ермаков, В.Е. Направление оптимизации видового состава лесов Белоруссии / В.Е. Ермаков //Лесоведение и лесное хозяйство. Республиканский сборник научных трудов. -Минск: Вышэйшая школа, 1987. - Вып. 22. - С. 71-75.

11 Качановский, С.Б. Экологический аспект устойчивого развития Беларуси в контексте общеевропейских проблем / С.Б. Качановский // Европа наш общий дом. Тематические доклады международной научной конференции. - Минск: НАН Беларуси, 1999. ч. 1. -

C. 84-92.