ХОД РОСТА СОСНОВЫХ ДРЕВОСТОЕВ РАЗНЫХ ТИПОВ ЛЕСА ХРЕБТОВСКОГО ЛЕСНИЧЕСТВА Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

БИОЛОГИЯ И ЭКОЛОГИЯ, ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

УДК 630.524

Хвойные бореальной зоны. 2018. Т. XXXVI, № 5. С. 391-396

ХОД РОСТА СОСНОВЫХ ДРЕВОСТОЕВ РАЗНЫХ ТИПОВ ЛЕСА ХРЕБТОВСКОГО ЛЕСНИЧЕСТВА

Т. В. Батвенкина

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

В последние десятилетия вопросам актуализации таксационных показателей насаждений уделяется значительное внимание. Это связано со снижением объемов глазомерно-измерительной таксации лесного фонда и, следовательно, использованием определения таксационных показателей на год лесоустройства путем введения поправки на естественный рост насаждений. Использование региональных таблиц хода роста подтверждена многочисленными исследованиями. Они могут быть составлены на бонитетной или типологической основах, а также для модальных и нормальных (сомкнутых, полных) древостоев. В связи с этим возникла потребность составления современных таблиц хода роста, и дополнения их регрессионными моделями.

На основе выборочных данных таксационных описаний Хребтовского лесничества Красноярского края составлены таблицы хода роста сосновых древостоев трех типов леса. Выравнивание проводилось высоте, диаметру и запасу на 1 га. Коэффициент корреляции колеблется от 0,9779 до 0,9962, стандартная относительная ошибка уравнений не превышает ±8 %. Анализ составленных таблиц хода роста показал, что возраст естественной спелости сосновых древостоев наступает в 230--250 лет, что в целом характерно для модальных древостоев, возраст количественной спелости в 50-70 лет. Для сопоставления составленных таблиц хода роста используется метод сравнения среднеквадратического процента отклонения, предложенный В. В. Загреевым. Также приводится их сравнение с данными ТХР Н. Е. Суприяновича аналогичных типов леса.

Проведенные исследования подтверждают необходимость разработки регрессионных моделей основных таксационных показателей и построения на их основе таблиц хода роста, отражающих особенности роста насаждений конкретного региона.

Ключевые слова: таблица хода роста, регрессионная модель, тип леса, динамика таксационных показателей, коэффициент корреляции.

Conifers of the boreal area. 2018, Vol. XXXVI, No. 5, P. 391-396

THE COURSE OF GROWTH OF PINE STANDS OF DIFFERENT FOREST TYPES

CTREBTOVSKY FOREST AREA

T. V. Batvenkina

Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation

In the last decade, the mainstreaming of inventory indices of the plantations received considerable attention. This is due to the reduction in the volume of eye-measuring forest inventory and, consequently, the use of the definition of taxation indicators for the year offorest management by introducing an amendment to the natural growth ofplanta-tions. The use of regional growth tables has been confirmed by numerous studies. They can be composed on a bonitet or typological basis, as well as for modal and normal (closed, full) stands. In this regard, there is a need to compile modern tables of course of growth, and supplement them with regression models.

In this article, on the basis of sample data taxonomic descriptions Chrebtovsky forest area of the Krasnoyarsk region is composed the tables of course of growth of pine stands in three forest types. The alignment was carried out height, diameter and margin of 1 ha. the correlation Coefficient ranges from 0,9779 to 0,9962, the standard relative error of the equations does not exceed ±8 %. The analysis of the tables of course of growth showed that the age of natural ripeness of pine stands comes in 230-250 years, which is generally typical for modal stands, age of quantitative maturity in 50 to 70 years. To map the spreadsheet of growth used in comparisons of the mean square percentage deviations, proposed by V. V. Zagreev. Also how they compare with the data of tables of course of growth N. E. Suprunovich of similar forest types.

The conducted research confirms the need to develop regression models of the main taxation indicators and build on their basis growth tables, reflecting the features of the growth ofplantings in a particular region.

Keywords: table of growth, regression model, type offorest, the dynamics of the inventory indices, the correlation coefficient.

ВВЕДЕНИЕ

В последние десятилетия вопросам актуализации таксационных показателей насаждений уделяется значительное внимание. Это связано со снижением объемов глазомерно-измерительной таксации лесного фонда и, следовательно, использованием определения таксационных показателей на год лесоустройства путем введения поправки на естественный рост насаждений. Использование региональных таблиц хода роста подтверждена многочисленными исследованиями [2]. Они могут быть составлены на бонитетной или типологической основах, а также для модальных и нормальных (сомкнутых, полных) древостоев [2; 6].

Какой бы способ ни был выбран, в настоящее время необходимо дополнять такие таблицы регрессионными моделями, с помощью которых они были построены. Также хорошо, если в таблицах хода роста помимо главной породы, будут представлена динамика с возрастом и сопутствующих древесных пород.

В связи с этим в настоящей статье приводятся таблицы хода роста наиболее представленных типов леса сосновых древостоев Хребтовского лесничества Красноярского края.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

ИССЛЕДОВАНИЙ

Общая методика исследований основана на анализе таксационных описаний Хребтовского лесничества лесоустройства 1996 года.

По таксационным описаниям для трех типов леса сосновых насаждений (бруснично-зеленомошного, бруснично-осочкового, разнотравно-осочкового) по

каждому классу возраста (с I по XV) отбиралось не менее 30 выделов со средней полнотой, что обеспечивало качественную однородность выбранных насаждений. Общий размер выборки составил 2075 выде-лов.

Камеральная обработка материалов производилась на основании методических рекомендаций Н. П. Ану-чина [1], В. С. Моисеева [4] и И. В. Семечкина [5].

По каждому классу возраста через число наблюдений были рассчитаны средние арифметические величины таксационных показателей древостоев: состав, возраст, высота и диаметр основного элемента леса (сосны), средние бонитет, полнота и запас на 1 га яруса (табл. 1). При изучении зависимостей между средними таксационными показателями, а также выравнивании их значений использовались аналитический и графический методы.

Из таблицы видно, что сосновые древостои смешанные, с долей сосны в составе от 5 до 7 единиц, лиственницы 1-2 единицы. Доля березы и осины в разных классах возраста варьирует от 1 до 4 единиц, иногда меньше. В отличие от них ель встречается единично и не в каждом классе возраста.

Древостои исследуемых типов леса характеризуются полнотой 0,6-0,7, что позволяет отнести их к модальным. Насаждения сосняка бруснично-осочкового (Сброс) и сосняка разнотравно-осочкового (Сртос) представлены преимущественно III классам бонитета, насаждения сосняка бруснично-зелено-мошного (Сбрзм) IV классом бонитета. Это влияет на более близкие значения других таксационных показателей первых двух из указанных типов леса.

Таблица 1

Краткая характеристика древостоев разных типов леса по классам возраста

Класс возраста Состав Возраст, лет Высота, м Диаметр, см Средний бонитет Средняя полнота Запас на 1 га, м3

Сосняк бруснично-зеленомошный (Сбрзм)

I 5С1Л4Б+Е,Ос 15 2,5 2,4 3,9 0,56 11

II 6С1Л3Б ед.Е,Ос 32 6,9 6,1 3,8 0,68 56

III 6С2Л2Б ед.Е,Ос 57 12,3 11,5 3,7 0,73 126

IV 6С2Л1Б1Ос ед.Е 75 15,5 14,8 3,6 0,77 195

V 7С1Л1Б1Ос ед.Е 96 17,5 17,6 4,0 0,70 212

VI 7С2Л1Б ед,Е,Ос 116 19,2 21,7 4,0 0,64 222

VII 7С2Л1Б+Ос ед.Е 136 20,4 23,9 3,9 0,65 253

VIII 8С2Л+Б ед.Е,Ос 158 21,1 27,2 3,9 0,62 258

IX 8С2Л+Е,Б ед.Ос 175 22,1 29,5 3,6 0,62 275

X 7С2Л1Б+Ос ед.Е 197 22,8 33,3 3,3 0,59 275

XI 7С2Л1Б+Ос ед.Е 218 23,6 35,9 3,2 0,61 298

XII 7С2Л1Ос+Б ед.Е 235 22,3 31,4 3,6 0,55 247

XIII 7С2Л1Ос+Б ед.Е 251 22,8 33,6 3,3 0,56 260

XIV 7С3Л+Ос ед.Е,Б 276 22,0 33,4 3,6 0,55 242

XV 8С2Л+Ос 294 21,6 36,0 3,6 0,54 282

Сосняк бруснично-осочковый (Сброс)

I 5С1Л3Б1Ос 17 3,6 2,8 3,1 0,69 21

II 5С1Л3Б1Ос ед.Е 34 7,3 6,5 3,9 0,77 60

Окончание таблицы 1

Класс возраста Состав Возраст, лет Высота, м Диаметр, см Средний бонитет Средняя полнота Запас на 1 га, м3

III 6С2Л2Б ед.Е,Ос 54 13,1 12,0 3,4 0,83 146

IV 6С2Л2Б ед.Е,Ос 75 15,7 16,3 3,6 0,69 176

V 7С2Л1Б ед.Е,Ос 96 18,4 19,9 3,6 0,67 231

VI 7С2Л1Б ед.Е,Ос 117 20,1 22,6 3,7 0,60 230

VII 6С2Л1Б1Ос ед.Е 135 20,9 24,0 3,8 0,58 234

VIII 6С2Л1Б1Ос ед.Е 155 22,0 26,6 3,4 0,60 264

IX 6С2Л1Б1Ос ед.Е 176 23,2 30,8 3,2 0,53 251

X 7С2Л1Ос+Б ед.Е 191 23,4 30,7 3,2 0,54 260

XI 7С2Л1Ос+Б ед.Е 214 22,7 30,7 3,4 0,58 254

XII 6С2Л1Б1Ос ед.Е 238 23,6 34,6 3,2 0,55 265

XIII 7С2Л1Ос ед.Е,Б 256 24,1 34,9 3,0 0,51 262

XIV 7С1Л2Ос+Е 275 22,0 38,0 3,5 0,50 285

XV 8С2Л+Б 290 24,0 40,0 3,0 0,70 280

Сосняк разнотравно-осочковый (Сртос)

I 4С1Л3Б2Ос ед.Е 17 3,6 3,2 3,0 0,65 21

II 5С1Л3Б1Ос ед.Е 32 7,2 6,8 3,8 0,72 61

III 6С1Л2Б1Ос ед.Е 55 13,7 14,3 3,1 0,78 168

IV 6С1Л2Б1Ос ед.Е 76 17,1 17,2 3,2 0,75 221

V 7С1Л2Б+Ос 95 19,2 21,2 3,2 0,61 215

VI 7С2Л1Б ед.Ос 115 21,2 24,2 3,3 0,63 259

VII 7С2Л1Б+Ос ед.Е 134 20,9 26,0 3,8 0,58 242

VIII 7С2Л1Б+Ос ед.Е 158 21,8 29,6 3,7 0,63 275

IX 7С2Л1Б+Ос 176 23,1 32,9 3,5 0,60 286

X 7С2Л1Б+Ос ед.Е 198 23,6 34,2 3,2 0,49 283

XI 7С2Л1Ос+Б ед.Е 214 23,8 34,7 3,1 0,58 297

XII 7С2Л1Ос+Б ед.Е 237 24,8 37,6 2,9 0,56 290

XIII 7С2Л1Ос ед.Б 252 24,3 38,6 3,1 0,56 296

XIV 6С1Л3Ос+Б 275 22,0 38,0 3,5 0,60 260

XV 5С2Л2Ос1Б 290 22,0 38,0 4,0 0,50 266

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Подбор регрессионных моделей и статистическая обработка проводились с помощью прикладных программ Curve Expert 1.3, Excel. Характеристика подобранных уравнений представлена в табл. 2.

Анализ таблицы показал, что все уравнения характеризуются достаточно высокими коэффициентами корреляции (R) от 0,9779 до 0,9962, а также небольшой величиной стандартной относительной ошибки (Дотн) от ±3,7 до ±7,1 %.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Далее были составлены таблиц хода роста по типам леса (табл. 3-5). В них приводятся выровненные ряды только для основного элемента леса и яруса древостоя, так как объем статьи не позволяет привести данные для всех составляющих пород.

Анализ составленных таблиц хода роста показал, что возраст естественной спелости сосновых древо-стоев наступает в 230-250 лет, что в целом характерно для модальных древостоев. Возраст количественной спелости в 50 лет для бруснично-осочкового и разнотравно-осочкового типов леса и чуть позже (70 лет) для бруснично-зеленомошного типа леса.

Для сопоставления выравненных рядов был использован метод сравнения среднеквадратического процента отклонения, который был предложен В. В. Загреевым [3]. Сравнение проводилось по высотам, диаметрам и запасам трех типов леса, а также этих показателей для Сбрзм и Сртос с аналогичными данными ТХР, составленных Н. Е. Суприяновичем [6]. Результаты сравнения сведены в табл. 6.

Таблица 2

Параметры и показатели оценки адекватности уравнений

Таксационный Вид уравнения Параметры уравнения Статистические показатели

показатель a | b | c R 1 V-abc 1 Иотн %

Сосняк бруснично-зеленомошный (Сбрзм)

Высота, м H = a(1-e~bA) 23,6249 0,0136 - 0,9886 ±1,0 ±4,8

Диаметр, см D = abAAc 0,0598 0,9956 1,3506 0,9927 ±1,4 ±5,4

Запас яруса, м3/га M = abAAc 0,4529 0,9921 1,5085 0,9876 ±14,1 ±5,5

Окончание таблицы 2

Сосняк бруснично-осочковый (Сброс)

Высота, м H = a(l-e-^A) 24,5383 0,0136 - 0,9897 ±0,9 ±4,4

Диаметр, см D = a(l-e-A) 50,9970 0,0048 - 0,9953 ±1,1 ±4,3

Запас яруса, м3/га M = abAAc 1,9272 0,9950 1,1232 0,9779 ±18,1 ±7,1

Сосняк разнотравно-осочковый (Сртос)

Высота, м H = a(l-e~bA) 24,2556 0,0151 - 0,9822 ±1,2 ±5,7

Диаметр, см D = a(l-e~bA) 47,7262 0,0061 - 0,9962 ±1,1 ±3,7

Запас яруса, м3/га M = abAAc 1,3983 0,9938 1,2443 0,9801 ±18,1 ±6,5

Таблица 3

Таблица хода роста сосняка бруснично-зеленомошного

Возраст, лет Средние Число стволов шт./га Сумма площадей поперечных сечений, м2/га Запас яруса, м3/га Прирост, м3

высота, м диаметр, см средний текущий

10 3,0 1,3 5548 19,8 14 1,4 -

30 7,9 5,2 4255 24,9 60 2,0 2,3

50 11,6 9,4 2414 28,6 112 2,2 2,6

70 14,5 13,6 1376 31,1 158 2,3 2,3

90 16,7 17,5 926 32,6 197 2,2 2,0

110 18,3 21,0 692 33,5 228 2,1 1,6

130 19,6 24,1 548 34,1 250 1,9 1,1

150 20,5 26,7 442 34,5 266 1,7 0,8

170 21,3 29,0 390 34,8 273 1,6 0,4

190 21,8 30,8 344 35,1 276 1,5 0,2

210 22,3 32,3 306 35,3 274 1,3 0,1

230 22,6 33,4 278 35,4 268 1,2 -0,3

250 22,8 34,2 256 35,5 260 1,0 -0,4

270 23,0 34,7 237 35,5 249 0,9 -0,5

290 23,2 35,0 222 35,6 237 0,8 -0,6

Таблица 4 Таблица хода роста сосняка бруснично-осочкового

Возраст, лет Средние Число стволов шт./га Сумма площадей поперечных сечений, м2/га Запас яруса, м3/га Прирост, м3

высота, м диаметр, см средний текущий

10 3,1 2,4 6812 19,9 24 2,4 -

30 8,2 6,9 3308 25,2 76 2,5 2,6

50 12,1 11,0 1794 29,1 122 2,4 2,3

70 15,1 14,7 1151 31,5 160 2,3 1,9

90 17,3 18,0 843 32,9 192 2,1 1,6

110 19,0 21,0 661 33,8 218 2,0 1,3

130 20,3 23,8 537 34,4 238 1,8 1,0

150 21,3 26,3 452 34,8 253 1,7 0,8

170 22,1 28,6 388 35,2 263 1,6 0,5

190 22,7 30,7 338 35,4 270 1,4 0,4

210 23,1 32,5 301 35,6 273 1,3 0,2

230 23,5 34,2 270 35,7 274 1,2 0,1

250 23,7 35,8 242 35,8 272 1,1 -0,1

270 23,9 37,2 219 35,9 268 1,0 -0,2

290 24,1 38,4 201 36,0 263 0,9 -0,3

Таблица 5

Таблица хода роста сосняка разнотравно-осочкового

Возраст, лет Средние Число стволов шт./га Сумма площадей поперечных сечений, м2/га Запас яруса, м3/га Прирост, м3

высота, м диаметр, см средний текущий

10 3,4 2,8 6532 20,2 23 2,3 -

30 8,8 8,0 2524 25,8 80 2,7 2,9

50 12,8 12,6 1399 29,7 133 2,6 2,7

70 15,8 16,6 951 32,0 178 2,5 2,3

90 18,0 20,2 715 33,3 215 2,4 1,9

110 19,6 23,4 571 34,1 243 2,2 1,4

130 20,8 26,2 476 34,6 264 2,0 1,1

150 21,7 28,7 408 35,0 279 1,9 0,8

170 22,4 30,9 355 35,3 287 1,7 0,4

190 22,9 32,8 314 35,5 291 1,5 0,2

210 23,2 34,5 281 35,6 291 1,4 0

230 23,5 36,1 251 35,7 287 1,3 -0,2

250 23,7 37,4 227 35,8 281 1,1 -0,3

270 23,8 38,6 206 35,9 273 1,0 -0,4

290 23,9 39,7 187 35,9 263 0,9 -0,5

Таблица 6

Среднеквардатические проценты отклонения (%) по данным разных авторов

ТХР и сравниваемый таксационный п Сбрзм С ртос

показатель Н, м D, см М, м3 Н, м D, см М, м3

С Сртос Н, м + 7,2 - - - - -

D, см - + 25,9 - - - -

М, м3 - - + 17,3 - - -

Сбртос Н, м + 3,9 - - + 4,0 - -

D, см - + 18,5 - - + 10,1 -

М, м3 - - + 16,2 - - + 8,0

р Сбрзм Н, м + 12,0 - - - - -

(Н. Е. Суприяновича) D, см - + 10,6 - - - -

М, м3 - - + 60,3 - - -

Сртос Н, м - - - + 19,1 - -

(Н. Е. Суприяновича) D, см - - - -- + 10,7 -

М, м3 - - - - - + 63,6

Анализ таблицы показал, что наибольшие различия наблюдаются при сравнении с ТХР Н. Е. Суприя-новича. Это связано с тем, что этот автор занимался изучением нормальных сосновых насаждений. Различия между составленными в данной работе ТХР подтверждают указанные выше закономерности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные исследования подтверждают необходимость разработки регрессионных моделей основных таксационных показателей и построения на их основе таблиц хода роста, отражающих не только особенности роста насаждений конкретного региона, но и для разных типов леса и классов бонитета. В дальнейшем предполагается продолжить исследования по подбору таких моделей для других пород, входящих в состав сосновых древостоев, и дополнение ими уже составленных таблиц хода роста.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Анучин Н. П. Лесная таксация : учебник для вузов. 5-е изд., доп. М. : Лесн. пром-сть, 1982. 552 с.

2. Гончарук В. В., Батвенкина Т. В. Актуализация таксационных показателей насаждений Сибири : учеб. пособие для самостоят. подготовки студентов спец. 250201 «Лесное хозяйство» всех форм обучения / Сиб. гос. технологич. ун-т. Красноярск, 2006. 80 с.

3. Загреев В. В. Географические закономерности роста и продуктивности древостоев. М. : Лесная пром-сть, 1978. 240 с.

4. Моисеев В. С., Мошкалев А. Г., Нахабцев Н. А. Методика составления таблиц хода роста и динамики товарной структуры модальных насаждений. Л. : ЛенЛТА, 1968. 87 с.

5. Семечкин И. В. Опыт использования данных глазомерной таксации для изучения динамики насаждений // Организация лесного хозяйства и инвентари-

зация лесов : сб. ст. Вып. 1. Красноярск : Краснояр. кн. изд-во, 1962. С. 119-131.

6. Ход роста основных лесообразующих пород Сибири : учеб. пособие. Ч. II / Сиб. технологич. ин-т. Красноярск, 1975. 162 с.

REFERENCES

1. Anuchin N. P. Lesnaya taksatsiya : uchebnik dlya vuzov. 5-e izd., dop. Moscow, Lesn. prom-st', 1982, 552 s.

2. Goncharuk V. V., Batvenkina T. V. Aktualizatsiya taksatsionnykh pokazateley nasazhdeniy Sibiri : ucheb. posobiye dlya samostoyat. podgotovki studentov spets. 250201 "Lesnoye khozyaystvo" vsekh form obucheniya / Sib. gos. tekhnologich. un-t. Krasnoyarsk, 2006, 80 s.

3. Zagreyev V. V. Geograficheskiye zakonomernosti rosta i produktivnosti drevostoyev. Moscow, Lesnaya prom-st', 1978, 240 s.

4. Moiseyev V. S., Moshkalev A. G., Nakhabtsev N. A. Metodika sostavleniya tablits khoda rosta i dinamiki to-vamoy struktury modal'nykh nasazhdeniy. Leningrad, LenLTA, 1968, 87 s.

5. Semechkin I. V. Opyt ispol'zovaniya dannykh glazomernoy taksatsii dlya izucheniya dinamiki nasazhdeniy // Organizatsiya lesnogo khozyaystva i inventari-zatsiya lesov : sb. st. Vyp. 1. Krasnoyarsk : Krasnoyar. kn. izd-vo, 1962, S. 119-131.

6. Khod rosta osnovnykh lesoobrazuyushchikh porod Sibiri : ucheb. posobiye. Ch. II / Sib. tekhnologich. in-t. Krasnoyarsk, 1975, 162 s.

© Батвенкина Т. В., 2018

Поступила в редакцию 10.07.2018 Принята к печати 31.10.2018