CC BY
61
УДК 630*5
ИССЛЕДОВАНИЕ СТРОЕНИЯ И ФОРМЫ НАСАЖДЕНИЙ
Л.В. СТОНОЖЕНКО, доц. МГУЛ, канд. с.-х. наук(1), Е В. НАЙДЕНОВА, асп. МГУЛ(1), С.А. РОГАНОВА, МГУЛ1
[email protected], [email protected], [email protected] (1)ФГБОУ ВО «Московский государственный университет леса» 141005, Московская обл. г. Мытищи-5, ул.1-я Институтская, д. 1, МГУЛ
Определены приоритеты при создании насаждений в эксплуатационных и защитных лесах. Отмечено, что создание чистых одноярусных насаждений оптимально в эксплуатационных лесах. Напротив, смешанные многоярусные древостои больше отвечают целям ведения хозяйства в защитных лесах. Показана необходимость в параметрах, описывающих форму насаждений. Отмечено, что в лесоустроительных инструкциях разных лет эти параметры могут различаться, но основными из них являются закономерности строения насаждений по высоте. Выявлению таких закономерностей посвящена данная работа. Приведены данные двадцати девяти пробных площадей Национального парка «Угра» и Щелковского учебно-опытного лесхоза. Проанализированы различные методики изучения высотного строения древостоев. На конкретных примерах доказано, что предлагаемый метод исследования с разделением ранжированных редукционных чисел на десять классов с вычислением среднего значения в каждом классе имеет преимущество перед другими методиками для исследования многоярусных древостоев. Предложен показатель AR|г как разница относительной высоты первого и десятого классов. Выявлена зависимость разницы максимального и минимального значений редукционных чисел по высоте (Ай|) от формы древостоя. Простым древостоям свойственны наименьшие значения ДЯ|| (0,418-0,573), сложным - наибольшие (0,583-1,283). Показатель AR|г, вычисленный по предлагаемой методике, в отличие от методики А. Шиффе-ля наиболее достоверно отражает зависимость значений показателя ДЯ| от формы древостоя. Так как значения редукционных чисел являются средними значениями в классе и единичные деревья, сильно отличающиеся по высоте от других деревьев в древостое, не оказывают значительного влияния на увеличение показателя Дй|. Показатель ДЯ| предлагается в качестве критерия при выделении второго яруса древостоя. Наибольшие значения показателя свидетельствуют в пользу наличия второго яруса, низкие говорят о преимущественно простой форме древостоя.
Ключевые слова: одноярусные насаждения, многоярусные насаждения, форма древостоя, редукционные числа, строение древостоя, лесоустроительная инструкция.
Создание насаждений в эксплуатационных и защитных лесах преследует разные цели. Если в эксплуатационных лесах основной задачей является получение высокотоварной древесины, то защитные леса подлежат освоению в целях сохранения сре-дообразующих, водоохранных, защитных, санитарно-гигиенических, оздоровительных и иных полезных функций лесов.
По мнению И.С. Мелехова, создание чистых насаждений, с экономической точки зрения, способствует возможности эффективного специализированного использования определенной древесной породы, наилучшим образом отвечающей поставленной хозяйственной цели. Но вместе с тем данные древостои имеют существенные недостатки, одним из которых является пониженная устойчивость к многим внешним неблагоприятным воздействиям: ветру, снегу, засухе, насекомымх, грибным заболеваниям, лесным пожарам и других [1].
Очевидно, что при выполнении задачи получения на выходе высокотоварной древе-
сины удобно и выгодно создавать чистые по составу, простые по форме одновозрастные древостои, в которых удобно и технологично проводить уходы и формировать стволы заданного качества [2]. Возможная ранняя и относительно одновременная потеря устойчивости деревьев в древостое в эксплуатационных лесах, как правило, компенсируется установлением более низкого возраста рубки [3].
Другая ситуация с защитными лесами. Эти леса должны быть как можно более устойчивыми к различным видам воздействия: рекреации, болезням, вредителям и другим неблагоприятным факторам. И.С. Мелехов считал наиболее устойчивыми смешанные древостои. По его мнению, биологический смысл устойчивого смешанного древостоя заключается в сохранении того или иного вида или группы видов и в биологическом соответствии их друг другу и условиям местопроизрастания. Повышенная устойчивость данных древостоев обеспечивается биологической совместимостью разных древесных
пород при данных условиях [1]. Смешанные древостой также высоко ценятся в эстетическом отношении и могут иметь большое рекреационное значение. Смешанным по составу насаждениям преимущественно свойственны разновозрастная структура и сложная форма.
Для того чтобы формировать насаждения с поставленными целями, необходимо четко понимать, каких таксационных параметров необходимо добиться. В таких случаях не вызывает трудностей оценка состава насаждений и соответственно отнесение их к чистым или смешанным древостоям. Более сложной с точки зрения таксации является оценка формы насаждения. Для отнесения насаждений к простым (одноярусным) или сложным (многоярусным) могут быть использованы разные критерии:
- Согласно Инструкции по устройству государственного лесного фонда СССР 1964 г. отдельный ярус выделяли в случае, когда его средняя высота оказывалась не менее чем на 20 % меньше средней высоты верхнего яруса. При этом запас древесины в нижнем ярусе должен был быть не менее 30 м3 на 1 га [4].
- В соответствии с Лесоустроительной инструкцией 2011 г. выделение ярусов в дре-востоях производится при следующих условиях: полнота каждого яруса должна быть не менее 0,3, разница в средних высотах ярусов должна составлять не менее 20 %. При высоте яруса от 4 до 8 м он выделяется, если его средняя высота составляет не менее ] высоты верхнего яруса. В остальных случаях нижний полог насаждения таксируется подростом [5].
То есть визуально, с биологической точки зрения, мы можем отмечать наличие второго яруса в насаждении, но с хозяйственной точки зрения и в соответствии с действующей Лесоустроительной инструкцией 2011 г такое разделение на ярусы не производится. Хозяйственная целесообразность в Лесоустроительной инструкции 1964 г. определялась запасом более 30 м3 на 1 га, а по действующей инструкции 2011 г. - полнотой яруса не менее 0,3. Как видно из вышеперечисленных требований, критерий в разнице средних высот двух различных ярусов в 20 % остается неизменным. Этот критерий взят на основании закономерностей строения
простых древостоев [6] и соответствует разнице между высотами среднего и наименьшего деревьев одноярусного древостоя.
Исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод, что критерии выделения ярусов в насаждениях периодически меняются, основными из них являются закономерности строения насаждений по высоте.
Целью нашего исследования являлось выявление связи между показателями строения древостоев по высоте и форме насаждения.
Нами решались следующие задачи:
- анализ существующих методик исследования закономерностей строения насаждений по высоте;
- исследование закономерностей строения по высоте древостоев различного породного состава;
- установление критерия отнесения насаждения к простому (одноярусному) или сложному (многоярусному);
- анализ устойчивости насаждений с различным высотным строением.
Объектами исследования нами выбраны насаждения Щелковского учебно-опытного лесхоза (ЩУОЛХ) и Национального парка «Угра» (НП «Угра»). В исследуемых насаждениях нами в разное время были заложены постоянные пробные площади (ППП) в соответствии с ОСТ 56-69-83 [7].
Таксационная характеристика ППП приведена в табл. 1-3.
Закономерности строения насаждений по высоте изучались многими учеными в России и за рубежом [8]. Строение насаждений чаще всего характеризуется рядами редукционных чисел по высоте Rh. Такие редукционные числа получают делением высот деревьев на среднюю высоту насаждения Ьср. Затем распределяют полученные редукционные числа в ранжированный ряд по возрастанию. Полученный ряд делят на десять частей. Числа, оказавшиеся на границе каждого из десяти отрезков, и составляют ряды редукционных чисел. Такая методика была предложена австрийским лесоводом А. Шиффелем [8] и в различных интерпретациях использовалась многими другими исследователями. Другая методика была предложена А.В. Тюриным [6].
Таблица 1
Характеристика постоянных пробных площадей Щелковского учебно-опытного лесхоза (еловые насаждения, перечеты 2000-2002 гг.) Characteristics of permanent plots of Shchelkovo experimental forest enterprise (spruce forests, 2000-2002)
№ ШШ Площадь, га Год перечета Породный состав Средний диаметр, см Средняя высота, м Сумма площадей сечения, м2/га Полнота общая Возраст, лет а /г S 00 ТУМ Бонитет
100 0,2 2000 7Е1Б1Лп10с 19 20,9 33,4 0,9 55 335 С2 1а
106 0,077 2002 10Е 14,2 15,2 40,6 0,97 44 310 С2 I
107 0,15 2002 9Е1Б 27,8 24,7 36,1 0,67 63 420 С3 1а
110 0,3 2002 9Е1Б 31,4 24,4 34,7 0,65 98 399 С3 II
112 0,21 2002 9Е10с 27,2 20,9 37,6 0,75 67 377 С3 II
113 0,25 2002 7Е2Б10с 26,6 25,8 33,8 0,61 88 409 С3 I
115 0,2 2002 8Е2Лп 29,5 28,1 39,9 0,7 81 521 С2
116 0,15 2002 10Е 28,7 28,3 34,1 0,6 73 448 С3
117 0,16 2002 10Е 30,7 24,5 49,7 0,93 82 574 С3 I
118 0,24 2002 7Е3Лп 27,8 24,3 39,4 0,9 95 452 С2 II
Таблица 2
Характеристика постоянных пробных площадей Щелковского учебно-опытного лесхоза (перечеты 2013-2014 гг.) Characteristics of permanent plots of Shchelkovo experimental forest enterprise (2013-2014)
№ ППП Площадь, га Год перечета Породный состав по ярусам Средний диаметр, см Средняя высота, м Сумма площадей сечения, м2/га Полнота общая Возраст, лет а /г "S 00 ТУМ Бонитет Состав и густота подроста
100 0,2 2013 7Е1Б1Лп1Ос 22,5 24,3 32,8 0,8 60-70 376 С2 Ia 9Лп1Д 4,3 тыс. шт./га
115 0,2 2013 6Лп2Б1Д1С 20,7 24,4 4,6 0,2 75-90 (120*) 50 С2 Ia 10Лп 2,8 тыс. шт./га
118 0,24 2013 9Лп1Е 20,8 24,3 15,5 0,5 50-65 (125*) 169 С2 Ia 7Лп1Ос1Кл1Е 3,5 тыс. шт./га
119 0,2 2013 I 5Лп3Ос1Б1Е 26,1 25,0 32,5 0,9 55-65 364 С2 Ia 8Лп2Е1Ос
II 9Лп1Е 11,6 16,7 4,2 0,1 40-45 33 5,7 тыс. шт./га
122 0,25 2013 I 5Ос3Лп1Б1Е 24,5 23,0 35,6 1 60-75 (122*) 370 Ч I 9Лп1Е
II 7Лп3Е 12,7 14,0 7,7 0,3 35-50 52 7,31 тыс. шт./га
123 0,3 2014 6Лп3Е1Б 32,2 28,7 40,3 1 75-90 511 С2 Ia 9Лп1Е 4,25 тыс. шт./га
124 0,25 2014 3Д3Б2Лп2Е 13,5 14,0 11,2 0,4 35-45 (105*) 80 С2 I 5Лп4Д1Е 3,2 тыс. шт./га
125 0,25 2014 I 4Лп3Е2Б1С 30,6 21,1 34,1 1 75-90 329 С2 I 6Лп3Кл1Е
II 7Е3Лп 10,6 10,2 4,2 0,2 45-60 22 3,5 тыс. шт./га
127 0,21 2014 I 7Лп2Е1Б 23,6 25 29,5 0,9 65-70 (125*) 330 С2 Ia 7Е3Лп
II 8Лп2Е 10,4 13,4 3,8 0,1 30-45 25 5,74 тыс. шт./га
128 0,24 2014 I 4Лп3Б2Е1Ос 30,6 29,4 22,6 0,6 65-80 (136*) 293 С2 Ia 7Лп3Е
II 8Лп2Е 15,9 20 11,7 0,3 60-65 108 5,87 тыс. шт./га
129 0,14 2014 I 7Б3Лп 16,1 23,3 12,7 0,5 30-35 (65*) 134 С2 Ia 10Лп
II 5Лп5Б 9,6 16,1 3,7 0,1 20-35 28 4,14 тыс. шт./га
131 0,25 2014 I 5С5Б 26,1 27,3 31,3 0,7 65-80 379 С2 Ia 9Лп1Е
II 5Е4Лп1Б 11,2 13,7 8,3 0,3 30-55 55 6,8 тыс. шт./га
* - возраст отдельных деревьев.
Таблица 3
Характеристика постоянных пробных площадей Национального парка «Угра» (перечет 2014 г.) Characteristics of permanent plots of National Park «Ugra» (2014)
№ ШШ Площадь, га Год перечета Породный состав по ярусам Средний диаметр, см Средняя высота, м Сумма площадей сечения, м2/га Полнота общая Возраст, лет Запас м3/ на 1 га ТУМ Бонитет Подрост
1 0,2 2014 I 3Е2С3Б1Лп1Ос 18,1 20,1 29,2 0,7 50-60 (90*) 284 С2 II 6Лп2Е2Кл 2,5 тыс. шт./га
II 4Лп3Е1Б1Ос1С 8,5 14,6 6 0,2 45
2 0,2 2014 I 4Лп4Ос2Е 21,1 19,0 28,3 0,83 60-80 249 ч II 4Е4Лп2Кл 5,0 тыс. шт./га
II 5Е4Лп1Б 9,3 10,3 2,1 0,07 11
3 0,2 2014 I 6Е3Ос1Б 30,6 23,1 36,1 0,76 70-80 397 ч II 4Кл3Ос3Лп 3,0 тыс. шт./га
II 9Е1Б 11,9 14,1 2,2 0,06 16
4 0,2 2014 I 5Лп2Д1Кл1Е1Б 22,2 20,2 36,7 1,05 40-55 359 Д3 I 9Кл1Лп 9,0 тыс. шт./га
II 10Лп 9,5 13,1 2,6 0,09 17
5 0,2 2014 I 6Е2Б2Ос 21,8 22,7 34,2 0,77 40 70 371 С3 I 5Ос2Лп2Д1Е 2,0 тыс. шт./га
II 9Е1Ос 9 11,2 5,1 0,17 30
6 0,2 2014 I 7Лп2Б1Д 24,3 23,5 22,7 0,6 40-65 242 С3 I 10Лп 5,0 тыс. шт./га
II 10Лп 14,5 16,2 4,5 0,14 55
7 0,2 2014 I 8Ос2Лп 36,6 31,2 24,6 0,6 50-75 323 С3 5Кл4Лп1Д 10,0 тыс. шт./га
II 10Лп 17,5 20,8 11 0,3 110
8 0,2 2014 7Лп1Б1Д1Ос 23,4 22,8 38,8 1,11 45-60 (80*) 421 Д3 I 5Кл3Лп2Д 4,0 тыс. шт./га
9 0,2 2014 I 8Ос1Лп1Кл 20,5 21,7 25,2 0,7 45-55 (85*) 219 ч I 6Кл4Лп+Е 5,0 тыс. шт./га
II 8Лп1Ос1Кл 10,9 15,7 7,3 0,23 57
10 0,2 2014 I 4Ос2Лп2Д1Кл1Б 23,9 23,7 26,8 0,76 45-60 (90*) 275 ч I 7Лп3Кл 7,0 тыс. шт./га
II 5Лп3Кл2Ос 11,8 17,0 5,8 0,18 40
*- возраст отдельных деревьев.
Таблица 4
Наибольшая и наименьшая высота деревьев разных пород в долях от средней высоты деревьев Maximum and minimum height of trees of different species as percentage of the average height of the trees
Исследователи Относительная высота Разница между наибольшей и наименьшей
наименьшая наибольшая относительной высотой деревьев
Тюрин Третьяков Левин 0,80 0,68 0,69 1,15 1.15 1.16 0,35 0,47 0,47
Шиффель Давидов 0,68 0,72 1,14 1,19 0,46 0,47
В среднем 0,69 1,16 0,44
Он распределял деревья по ступеням (классам), выраженным в десятых долях от средней высоты. Однако, несмотря на разницу в методиках, данные по наибольшим и наименьшим высотам в чистых одноярусных насаждениях у разных исследователей схожи (табл. 4).
Данные А.В. Тюрина о наименьших высотах отличаются от данных других иссле-
дователей. Это объясняется тем, что он при обработке материала исключал деревья, отставшие в росте и идущие в отпад.
Нами для анализа высотного строения и отнесения древостоев к одноярусным или многоярусным предлагается показатель строения -редукционные числа по высоте (Як), вычисляемый по аналогии с методикой К.К. Высоцко-
го [9] для нахождения редукционных чисел по диаметру в редакции С.А. Короткова [10]. В соответствии с этой методикой производится расчет показателя АКк как разницы относительной высоты первого и десятого классов.
Расчет редукционных чисел производился по следующей методике:
1. Построение ранжированного ряда по высотам от минимальной до максимальной.
2. Разделение полученного ряда на 10 классов с одинаковым числом деревьев в классе.
3. Определение средней высоты каждого класса Ьср(п).
4. Определение относительной высоты каждого класса = Ь (п)/Ь (6).
5. ^=- ад.
При расчете деревья диаметром меньше восьми сантиметров нами были отнесены к подросту и не учитывались. Редукционные числа по высоте для исследуемых постоянных пробных площадей представлены в табл. 5-7. Использование нами данной методики для подсчета редукционных чисел по высоте связано с тем, что методики нахождения редукционных чисел А. Шиффеля и А.В. Тюрина оптимальны для чистых одновозрастных насаждений, а нами исследовались также смешанные разновозрастные древостои, имеющие сложную форму.
Значения редукционных чисел, рассчитанных по предлагаемой методике, для шестого (условно среднего) класса ранжированного ряда по высотам всегда будут равны единице. Значения редукционных чисел по методике А. Шиффеля, приближенные к единице, соответствуют так называемой «середине» ряда высот, когда среднее значение высоты класса совпадает с условно средним значением высоты всего насаждения, что характерно для одноярусных насаждений. Отклонение данной «середины» значений, рассчитанных по предлагаемой нами методике, от результатов, полученных по методике А. Шиффеля, свидетельствует о влиянии неравномерности распределения высот в ранжированном ряду для смешанных разновозрастных насаждений. То есть, другими словами, наличие небольшого числа деревьев, значительно отличающихся
по высоте при расчетах по методике А. Шиф-феля будет «перетягивать» средние значения высот в рядах редукционных чисел либо в сторону увеличения, либо в сторону уменьшения и, как следствие, наличие аномально высоких или аномально низких значений редукционных чисел будет влиять на все значения полученного ряда редукционных чисел по высоте. Предлагаемая нами методика определения редукционных чисел усредняет значения в классе, и аномально низкие или аномально высокие значения отдельных высот кардинально не влияют на общую картину.
Показатель АЯк, используемый в предлагаемой нами методике, показывает вариативность значений высот в ранжированном ряду. Чем больше значение указанного показателя для насаждения, тем больше варьируют высоты в данном древостое, что может свидетельствовать также о наличии второго яруса. Показатель АЯк как критерий простой или сложной формы насаждения до настоящего времени не рассматривался, и его значения, позволяющие говорить о наличии второго яруса в насаждении, не определены.
Рассмотрим на конкретных примерах ряды распределений редукционных чисел для различных по форме и строению насаждений. Нами сравниваются «классическое» распределение по А. Шиффелю, распределение редукционных чисел, рассчитанных для рассматриваемого насаждения по предлагаемой нами методике, и методике А. Шиффеля.
ППП № 117, заложенную в ЩУОЛХ, можно отнести к простому насаждению (рис. 1). Это практически чистый ельник. Для данного случая расчеты редукционных чисел по высоте по разным методикам дают схожие результаты, что вполне закономерно (рис. 2). Значение показателя АЯк, рассчитанного по предлагаемой нами методике, для данной ППП составляет 0,432. Показатель А ЯЬ, рассчитанный по методике А. Шиффеля, равен 0,639.
ППП № 5, заложенная в НП «Угра» в 2014 г., является примером сложного (многоярусного) насаждения (рис. 3). Наличие достаточного количества деревьев с большими высотами влияет на распределение значений редукционных чисел, рассчитаных по мето-
Рис. 1. Высотная структура на ППП № 117 ЩУОЛХ, 2002 г.
Fig. 1. High-rise structure on permanent plot No. 117 of Shchelkovo experimental forest enterprise, 2002
Рис. 2. Редукционные числа по высоте для ППП № 117
ЩУОЛХ, 2002 г. Fig. 2. Reduction numbers at the height of the permanent plot No. 117 of Shchelkovo experimental forest enterprise, 2002
Рис. 3. Высотная структура на ППП № 5 НП «Угра», 2014 г.
Fig. 3. High-rise structure on permanent plot No. 5 of National Park «Ugra», 2014
Рис. Fig.
4. Редукционные числа по высоте для ППП № 5
НП «Угра», 2014 г. 4. Reduction numbers at the height of the permanent plot No. 5 of National Park «Ugra», 2014
Рис. 5. Высотная структура на ППП № 123 ЩУОЛХ,
2014 г. (при перечете деревьев от 8 см) Fig. 5. High-rise structure on permanent plot No. 123 of Shchelkovo experimental forest enterprise, 2014 (when considering trees from 8 cm)
Рис. 6. Редукционные числа по высоте для ППП № 123 ЩУОЛХ, 2014 г. (при перечете деревьев от 8 см) Fig. 6. Reduction numbers at the height of the permanent plot No. 123 of Shchelkovo experimental forest enterprise, 2014 (when considering trees from 8 cm)
дике А. Шиффеля (рис. 4). Наблюдается смещение среднего значения высот насаждения в сторону больших значений по сравнению с классическим распределением. Среднее значение находится в 75 % от самого низкого дерева и в 25 % от самого высокого. Значение показателя AR рассчитанного по предлагаемой нами методике, для данной ППП составляет 1,283. Показатель А R рассчитанный по методике А. Шиффеля, равен, 1,486.
ППП № 123, заложенная в ЩУОЛХ в 2014 г., является примером простого (одно-
ярусного) насаждения, в котором происходит процесс перехода части подроста во второй ярус древостоя.
При перечете деревьев с диаметром от 8 см и более (рис. 5) наблюдается формирование второго яруса, что отражается и в рядах распределения редукционных чисел, при этом характер распределения, рассчитанный по разным методикам, хоть и отличается от «классического», но имеет схожий характер (рис. 6). Значение показателя AR рассчитанного по предлагаемой нами методике, для
Рис. 7. Высотная структура на ППП № 123 ЩУОЛХ,
2014 г. (при перечете деревьев от 16 см) Fig. 7. High-rise structure on permanent plot No. 123 of Shchelkovo experimental forest enterprise, 2014 (when considering trees from 16 cm)
Рис. 8. Редукционные числа по высоте для ППП № 123 ЩУОЛХ, 2014 г. (при перечете деревьев от 16 см) Fig. 8. Reduction numbers at the height of the permanent plot No. 123 of Shchelkovo experimental forest enterprise, 2014 (when considering trees from 16 cm)
Рис. 9. Высотная структура на ППП № 124 ЩУОЛХ, 2014 г.
Fig. 9. High-rise structure on permanent plot No. 124 of Shchelkovo experimental forest enterprise, 2014
Рис.
10. Редукционные числа по высоте для ППП № 124 ЩУОЛХ, 2014 г. Fig. 10. Reduction numbers at the height of the permanent plot No. 124 of Shchelkovo experimental forest enterprise, 2014
данной ППП при перечете деревьев диаметром от 8 см и более составляет 0,769. Показатель АЛЙ, рассчитанный по методике А. Шиф-феля, равен 0,976.
При перечете деревьев на данной пробной площади с диаметром от 16 см будет учтено только одно дерево второго яруса (рис. 7). Ряды распределения редукционных чисел, рассчитанных по разным методикам, в таком случае сильно различаются (рис. 8). Значение показателя АЛ рассчитанного по предлагаемой нами методике для данной ППП при перечете деревьев диаметром от 16 см составляет 0,512. Показатель АЛ рассчитанный по методике А. Шиффеля, равен 0,926.
ППП № 124 заложена в насаждении, находящемся в стадии формирования после распада елового элемента леса (рис. 9). Ряды распределения, рассчитанные по разным методикам, имеют схожий характер и сильно отличаются от «классического» распределения по А. Шиффелю. При этом необходимо отметить, что ряд распределения, рассчитанный по методике А. Шиффеля, сильно сдвинут вправо, и «среднее» дерево отстоит от ми-
нимального более чем на 80 %, что отличается от «классического» значения более чем на 20 % (рис. 10). Значение показателя АЛЙ, рассчитанного по предлагаемой нами методике, для данной ППП составляет 2,093. Показатель А ЛЬ, рассчитанный по методике А. Шиффеля, равен 2,079.
При сравнении значений редукционных чисел по высоте, рассчитанных нами для рассматриваемых ППП по предлагаемой нами методике и методике А. Шиффеля, с классическими значениями у насаждений, имеющих одноярусную структуру, отмечается сходство. Напротив, многоярусные насаждения имеют значения АЛЙ, отличающиеся от классических по А. Шиффелю. При анализе полученных значений редукционных чисел по предлагаемой нами методике и методике А. Шиффеля выявлена зависимость разницы максимального и минимального значений редукционных чисел по высоте (АЛЬ) от формы древостоя.
Простым древостоям свойственны наименьшие значения АЛ рассчитанные по предлагаемой нами методике, (0,418-0,573 в ЩУОЛХ; 0,521 в НП «Угра» ), сложным - на-
Таблица 5
Редукционные числа по высоте для постоянных пробных площадей ЩУОЛХ
(перечеты 2013-2014 гг.) Reduction numbers at the height of the permanent plots of Shchelkovo experimental forest enterprise (2013-2014)
Процентные доли от общего числа деревьев Редукционные числа (Rh)
Одноярусные насаждения Многоярусные насаждения Насаждения, находящиеся в стадии формирования По Шиф- фелю
Постоянные пробные площади
100 123* 119 122 123 125 127 128 129 131 115 118 124
0 0,729 0,634 0,630 0,403 0,386 0,347 0,375 0,516 0,635 0,311 0,298 0,761 0,577 0,680
10 0,788
0,824 0,790 0,728 0,607 0,761 0,442 0,577 0,706 0,771 0,469 0,331 0,848 0,734
20 0,866
0,885 0,848 0,795 0,771 0,840 0,579 0,686 0,780 0,833 0,605 0,340 0,887 0,810
30 0,911
0,922 0,913 0,853 0,856 0,897 0,731 0,796 0,859 0,890 0,721 0,580 0,918 0,876
40 0,947
0,963 0,968 0,929 0,918 0,966 0,867 0,906 0,942 0,938 0,873 0,880 0,953 0,935
50 0,978
1,000 1,000 1,000 0,999 1,000 1,001 1,000 1,000 0,999 1,000 1,000 1,000 1,000
60 1,004
1,025 1,040 1,080 1,080 1,041 1,112 1,068 1,065 1,063 1,154 1,039 1,041 1,116
70 1,048 1,067 1,152 1,146 1,071 1,232 1,157 1,118 1,152 1,255 1,049 1,065 1,250 1,030
80 1,056
1,088 1,112 1,215 1,231 1,113 1,355 1,279 1,208 1,248 1,330 1,076 1,112 1,604
90 1,092
1,150 1,146 1,345 1,425 1,155 1,468 1,472 1,373 1,406 1,443 1,206 1,234 2,671
100 1,140
ARh 0,422 0,512 0,714 1,022 0,769 1,122 1,097 0,857 0,772 1,131 0,908 0,473 2,093 0,460
* - при включении в перечет деревьев от 16 см и более.
Таблица 6
редукционные числа по высоте для постоянных пробных площадей ЩУОЛХ (перечеты 2001-2002 гг.) Reduction numbers at the height of the permanent plots of Shchelkovo experimental forest enterprise (2001-2002)
Процентные доли от общего числа деревьев Редукционные числа (Rh)
Одноярусные насаждения Многоярусные насаждения По Шиффелю
Постоянные пробные площади
110 115 116 117 100 106 107 112 113 118
0 0,683 0,721 0,616 0,719 0,551 0,535 0,547 0,601 0,500 0,598 0,680
10 0,788
0,792 0,823 0,813 0,834 0,744 0,670 0,755 0,767 0,691 0,673
20 0,866
0,863 0,904 0,894 0,895 0,813 0,774 0,863 0,856 0,836 0,741
30 0,911
0,925 0,946 0,932 0,935 0,893 0,864 0,906 0,910 0,902 0,846
40 0,947
0,967 0,972 0,955 0,970 0,969 0,952 0,950 0,959 0,957 0,945
50 0,978
1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000
60 1,004
1,031 1,029 1,029 1,027 1,041 1,055 1,042 1,050 1,025 1,077
70 1,030
1,081 1,058 1,047 1,054 1,080 1,103 1,086 1,094 1,053 1,123
80 1,056
1,128 1,086 1,097 1,091 1,132 1,166 1,167 1,159 1,094 1,201
90 1,092
1,256 1,138 1,140 1,151 1,210 1,269 1,247 1,270 1,259 1,299
100 1,140
ARh 0,573 0,418 0,524 0,432 0,658 0,734 0,700 0,669 0,759 0,701 0,460
Таблица 7
редукционные числа по высоте для постоянных пробных площадей
Национального парка «Угра» (перечет 2014 г.) Reduction numbers at the height of the permanent plots of National Park «Ugra» (2014)
Процентные доли от общего числа деревьев Редукционные числа (Rh)
Многоярусные насаждения Одноярусные насаждения По Шиф-фелю
Постоянные пробные площади
1 2 3 4 5 6 7 9 10 8
0 0,724 0,314 0,478 0,617 0,431 0,518 0,559 0,673 0,640 0,695 0,680
10 0,788
0,788 0,423 0,682 0,729 0,563 0,768 0,739 0,790 0,746 0,824
20 0,866
0,844 0,615 0,769 0,825 0,665 0,849 0,836 0,853 0,838 0,889
30 0,911
0,890 0,784 0,861 0,891 0,761 0,908 0,906 0,902 0,899 0,922
40 0,947
0,940 0,915 0,938 0,945 0,874 0,965 0,945 0,951 0,955 0,963
50 0,978
1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000
60 1,004
1,063 1,074 1,056 1,040 1,089 1,056 1,070 1,059 1,049 1,028
70 1,030
1,137 1,148 1,099 1,084 1,206 1,119 1,227 1,135 1,097 1,059
80 1,056
1,208 1,245 1,169 1,156 1,356 1,189 1,315 1,206 1,152 1,104
90 1,092
1,307 1,406 1,265 1,329 1,714 1,398 1,480 1,323 1,291 1,216
100 1,140
ARh 0,583 1,092 0,787 0,712 1,283 0,880 0,921 0,650 0,651 0,521 0,460
ибольшие (0,658-1,131 в ЩУОЛХ, 0,583-1,283 в НП «Угра») (табл. 5-7).
По нашему мнению, показатель ДЯь, вычисленный по предлагаемой нами методике, в отличие от методики А. Шиффеля наиболее достоверно отражает зависимость значений показателя ДЯь от формы древостоя за счет того, что значения редукционных чисел, вычисленные по предлагаемой нами методике, являются средними значениями в классе. Включение в расчет единичных деревьев, сильно отличающиеся по высоте от других деревьев в древостое, в таком случае не приводит к резкому увеличению показателя ДЯь, что в свою очередь скажется на корректности выводов о форме древостоев. Это позволяет рекомендовать данный показатель для использования при таксации насаждений для отнесения их к простым или сложным.
К простым древостоям по предлагаемому нами критерию ДЯь относятся в основном чистые по составу и условно одновозрастные древостои, а к сложным - смешанные условно разновозрастные. Кроме того, ельники ЩУ-ОЛХ с упрощенной структурой и наименьшими значениями ДЯь оказались менее устойчивы
к вспышке короеда типографа, а насаждения с наибольшими значениями ДЯь и имеющие в составе ель остались нетронутыми вредителем.
Выводы
1. Выявлена зависимость разницы максимального и минимального значений редукционных чисел по высоте (ДЯь) от формы древостоя. Простым древостоям свойственны наименьшие значения ДЯь (0,418-0,573 в ЩУОЛХ; 0,521 в НП «Угра» ), сложным - наибольшие (0,658-1,131 в ЩУОЛХ, 0,583-1,283 в НП «Угра»).
2. Показатель ДЯ,, вычисленный по предлагаемой нами методике, в отличие от методики А. Шиффеля наиболее достоверно отражает зависимость значений показателя ДЯЬ от формы древостоя за счет того, что значения редукционных чисел, вычисленные по предлагаемой нами методике, являются средними значениями в классе, и единичные деревья, сильно отличающиеся по высоте от других деревьев в древостое, не оказывают значительного влияния на увеличение показателя ДЯь.
3. Показатель ДЯь предлагается в качестве критерия при выделении второго яру-
са древостоя. Наибольшие значения показателя свидельствуют в пользу наличия второго яруса, низкие говорят о преимущественно простой форме древостоя.
4. Смешанные сложные древостои в силу наибольшей устойчивости оказались наименее подвержены вспышке численности короеда типографа в Подмосковных лесах.
Библиографический список
1. Мелехов, И.С. Лесоведение: Учебник для вузов / И.С. Мелехов. - М.: Лесн. пром-сть, 1980. - 408 с.
2. Орлов, М.М. Лесоустройство. Подготовка планирования лесного хозяйства / М.М. Орлов. - Л., 1928. - Т. 2. - 326 с.
3. Стоноженко, Л.В. Обоснование возрастов спелости еловых древостоев Московской области на основе анали-
за их структуры и строения : дисс. ... канд. с.-х. наук / Л.В. Стоноженко. - М., 2011. - 144 с.
4. Инструкция по устройству государственного лесного фонда СССР. М., 1964. Ч. I, 127 с., Ч. II, 67 с.
5. Лесоустроительная инструкция. Приказ Федерального агентства лесного хозяйства от 12 декабря 2011 г. № 516.
6. Тюрин, А.В. Таксация леса / А.В. Тюрин. - М.: Гослес-бумиздат, 1945. - 376 с.
7. ОСТ 56-69-83 Пробные площади лесоустроительные. Метод закладки. - М.: ЦБНТИ лесхоз, 1984. - 50 с.
8. Анучин, Н.П. Лесная таксация: Учебник для вузов / Н.П. Анучин. - 5-е изд., доп. - М.: Лесная пром-сть, 1982. - 552 с.
9. Высоцкий, К.К. Закономерности строения смешанных древостоев / К.К. Высоцкий. - М., 1962. - 178 с.
10. Коротков, С.А. Особенности формирования ельников в условиях антропогенного стресса (на примере лесов Клинско-Дмитровской гряды): дисс. ... канд. биол. наук / С.А. Коротков. - М., 1998. - 24 с.
STUDYING THE FORM AND THE STRUCTURE OF FOREST STANDS Stonozhenko L.V, Assoc. Prof. MSFU, Ph.D (Agricultural)®; Naydenova E.V, pg. MSFU(1); Roganova S.A., Master of MSFU(1)
[email protected], [email protected], [email protected] (1) 141005, 1st Institutskaya, 1, Mytischi, Moscow region, Russia, Moscow State Forest University.
When creating plantions in operational and protective forests certain priorities have been stated. It is noted that the creation of pure single-storeyed stands is optimal in the exploitable forests. On the contrary, mixed multistoried forest stands meet better the requirements of management in protective forests. The need in the parameters describing the form of stands is shown. It is noted that in the forest management regulations of different years these parameters may vary, but the main ones are the regularities of stand structure in height. This paper deals with the identification of these patterns . The data of twenty-nine sample plots situated in the National Park «Ugra» and Shchelkovsky educational experimental forestry enterprise have been studied. Various methods of studying high-rise stand structure are analyzed. Certain examples proved that the proposed method of research based on the division of the ranked reducing numbers into ten classes, by calculating the average value in each class, has the advantage as compared to the other techniques of studying multistoried stands. The indicator ARh as the difference between the relative heights of the first and tenth classes has been suggested. The dependence of the difference of maximum and minimum values of the reduction numbers in height (ARh) on the form of stands is revealed. Simple forest stands generally have the lowest values of ARh (of0.418-0,573), complex ones have the highest values (0,583-1,283). The indicator ARh calculated by the proposed method, as opposed to the method of A. Chiffelle, shows the dependence of values of ARh on the form of a stand with the best riliability. Since the values of the reduction numbers are average values in every class, and individual trees that differ in height from the other trees in the forest stand have no significant effect on the increase of ARh. The indicator ARh is proposed as a criterion in the allocation of the second storey (layer) of a stand. The highest indicator values testify in favor of the existence of the second storey, the low ones are the evidence of the most simple form of a stand.
Keywords: single-storeyed stands, multistoreyed stands, the tiering of the forest stands, a reduction number, structure of forest stands, forest inventory manual.
References
1. Melekhov I.S. Lesovedenie [Forestry: textbook for universities]. Moscow. 1980. 408 p.
2. Orlov M.M. Lesoustroistvo. Podgotovkaplanirovaniya lesnogo khozyaystva [The forest management. Training forestry planning]. Leningrad. 1928. Vol. 2. 326 p.
3. Stonozhenko L.V Obosnovanie vozrastov spelosti elovykh drevostoev Moskovskoy oblasti na osnove analiza ikh struktury i stroeniya [Substantiation of ages ripeness of spruce stands in Moscow region on the basis of the analysis oftheir structure]. Moscow. 2011. 144 p.
4. Instruktsiyapo ustroystvu gosudarstvennogo lesnogofondaSSSR [Instructions for the structure of state forest Fund of the USSR]. Moscow. 1964. Part 1, 127 p. Part 2, 67 p.
5. Lesoustroitelnaya instruktsiya. PrikazFederalnogo agentstva lesnogo khozyaystva ot 12 dekabrya 2011 № 516 [Forest management manual. The order of the Federal forestry Agency of December 12, 2011 No. 516]
6. Tyurin A.V. Taksatsiya lesa [Forest taxation]. Moscow. 1945. 376 p.
7. The industry standard 56-69-83 Probnye ploshchadi lesoustroitelnye. Metod zakladki [The permanent plot forest inventory. Method of laying]. Moscow: Central bureau of scientific and technical information forestry. 1984. 50 p.
8. Anuchin N.P. Lesnaya taksatsiya [Forest taxation: textbook for universities]. Moscow. 1982. 552 p.
9. Vysotskiy K.K. Zakonomernosti stroeniya smeshannykh drevostoev [Regularities of the structure of mixed stands]. Moscow. 1962. 178 p.
10. Korotkov S.A. Osobennosti formirovaniya elnikov v usloviyakh antropogennogo stressa (naprimere lesov Klinsko-Dmitrovskoy gryady) [Features of formation of spruce forests in the conditions of anthropogenic stress (on the example of the forests of Klin-Dmitrov ridge)]. Moscow. 1998. 24 p.
