Научная статья на тему 'Лесотипологические шкалы семенных дубрав Воронежской области'

Лесотипологические шкалы семенных дубрав Воронежской области Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
131
32
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ВОРОНЕЖСКАЯ ОБЛАСТЬ / СЕМЕННЫЕ ДУБРАВЫ / ТИПЫ ЛЕСОРАСТИТЕЛЬНЫХ УСЛОВИЙ / ТИПЫ ЛЕСА / РЕГРЕССИОННАЯ МОДЕЛЬ / СТАТИСТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ / ЛЕСОТИПОЛОГИЧЕСКАЯ ШКАЛА / VORONEZH REGION / SEED OAK FORESTS / TYPES OF FOREST CONDITIONS / FOREST TYPES / REGRESSION MODEL / STATISTICAL INDICATORS FOREST TYPOLOGICAL SCALE

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Хлюстов Виталий Константинович, Мусиевский Александр Леонидович

Используемые для инвентаризации лесов лесотаксационные нормативы в России не имеют экологической основы, так как они разработаны на основе бонитетной, а не лесотипологической классификации и, поэтому являются условными. Разработанная методика позволяет произвести переход от общебонитировочной шкалы к лесотипологической и построить на ее основе новую систему нормативов с использованием метода множественного статистического моделирования. При составлении лесотипологической шкалы независимые переменные, представляющие собой качественные показатели конкретные типы лесорастительных условий (ТЛУ) и типы леса (ТЛ), были выражены блоковыми фиктивными переменными путем построения матрицы. Сочетание указанных в матрице значений показателей (Х1-Х9) с данными возраста и полноты дубового элемента леса позволило сформировать комплекс независимых переменных и получить множественную регрессионную модель возрастной динамики средних высот естественных семенных дубрав Воронежской области по ТЛУ и ТЛ. Достоверность полученной многофакторной модели подтверждается достаточно высоким коэффициентом детерминации (R2=0.923), минимальной ошибкой (mR=0.1104) и значительной величиной критерия Фишера (F=817). Вычисленные статистические показатели численных коэффициентов уравнения свидетельствуют о значимости полученных для каждого ТЛУ (ТЛ) регрессий. Полученное уравнение регрессии позволяет осуществлять расчеты для всех дубравных ТЛУ (ТЛ) Воронежской области, в возрастном диапазоне древостоев от 10 до 300 лет, для полнот от 0.3 до 1.0, доле участия дуба в составе древостоев от 1 до 10 единиц. Разработанные лесотипологические шкалы для естественных семенных дубрав позволяют выявить закономерности роста их роста по трофотопам и экотипам, а в пределах трофотопов и экотипов по гигротопам.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Хлюстов Виталий Константинович, Мусиевский Александр Леонидович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Forest-typological scales of seed oak forests of Voronezh region

Forest inventory standards used for forest inventory in Russia have no environmental basis, since they are based on site clsses instead of forest-typological classification and, therefore, are contingent ones. The developed method allows making the transition from scales classification to common site class forest-typological and building a new standard system on its basis using the method of multiple statistical modeling. In compiling forest-typological scale independent variables representing qualitative indicators specific types of forest conditions (TFC), and forest types (FT) were expressed by block dummy variables by constructing a matrix. Combination of the indicated values ​​of parameters in a matrix of (X1-X9), with the data on age and completeness of oak element of forest allowed to form a complex of independent variables and get a multiple regression model of age dynamics of the average heights of natural seed oak forests in Voronezh region on TFC and FT. The reliability of the multivariate model is confirmed by relatively high coefficient of determination (R2=0.923), minimal error (mR=0.1104) and significant size of Fisher's exact test (F=817). Calculated statistical indicators of numerical equation coefficients indicate significance of obtained regressions for each TFC (FT). The resulting regression equation allows carrying out calculations for all oak forest TFC (FT) of Voronezh region, in the age range of stands from 10 to 300 years, for completeness from 0.3 to 1.0, the share of participation of oak in the composition of forest stands from 1 to 10 units. Developed forst typological scales for natural seed oak forests can detect patterns of increase of growth in trophotopes and ecotypes and within ecotypes and trophotopes by hygrotopes.

Текст научной работы на тему «Лесотипологические шкалы семенных дубрав Воронежской области»

Природопользование

DOI: 10.12737/3347 УДК 630*5

ЛЕСОТИПОЛОГИЧЕСКИЕ ШКАЛЫ СЕМЕННЫХ ДУБРАВ ВОРОНЕЖСКОЙ

ОБЛАСТИ

заведующий кафедрой лесоводства, доктор сельскохозяйственных наук, академик РАЕН, профессор В. К. Хлюстов1

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, доцент кафедры лесоводства лесной таксации

2

и лесоустройства А. Л. Мусиевский

1 - ФГБОУ ВПО «Российский государственный аграрный университет - МСХА имени

К.А Тимирязева»

2 - ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия» vitakhlustov@mail.ru, lesovod taks@vglta.vrn.ru

Существующие и широко применяемые в настоящее время в России на практике для инвентаризации лесов, их количественной и качественной оценки современные лесотаксационные нормативы (общебонитировочные шкалы профессора Орлова М.М., таблицы хода роста, стандартные, сортиментные и товарные таблицы [1, 2, 3]) не имеют экологической основы, ввиду того, что разработаны с учетом бонитетной, а не лесотипологической классификации и по своей сути являются условными. Обозначенная еще в 1980-х годах проблема по переводу нормативов с бонитетной основы на экологическую (почвенно-типологическую) до последнего времени решена не была [2].

Предлагаемый нами подход позволяет осуществить целенаправленный переход от общебонитировочной шкалы к лесотипологической и построению на ее основе новой системы нормативов с использованием метода множественного статистического моделирования с применением блоковых фиктивных переменных [4]. В соответствии с ранее проведенными исследованиями, аналитически подтвердившими

единство типов лесорастительных условий (ТЛУ), типов леса (ТЛ) и уровней продуктивности (Н100) [5, 6], нами было выполнено моделирование хода роста естественных семенных дубовых древостоев по типам лесорастительных условий (типам леса). В качестве основы для построения нового типа нормативов была взята широко распространенная в европейской части России и прошедшая практическую и теоретическую проверку, общепризнанная в научной среде эдафическая сетка проф. Погребняка П.С. [7], в которой самым удачным образом увязаны почвенные условия местообитания насаждений с типами леса и индикаторами травянистого покрова, и соответствющие ей в условиях Воронежской области дубравные типы леса [8, 9]. В качестве объекта исследований были взяты разнополнотные насаждения с различной долей участия дуба черешчатого в составе, произрастающие в в указанном регионе [8, 9]. Описание всего диапазона экологических (лесотипологических) ниш стало возможным благодаря применению метода прицельно-измерительной таксации для оценки всех основных показателей

64

Лесотехнический журнал 1/2014

Природопользование

изучаемых насаждений на лесных участках с участием дубового элемента леса в составе, что позволило охватить весь изучаемый экологический ряд по ТЛУ и ТЛ главной лесообразующей породы региона.

При разработке лесотипологической шкалы независимые переменные, представляющие собой качественные показатели - конкретные ТЛУ (ТЛ), были выражены блоковыми фиктивными переменными путем построения матрицы (табл. 1). Сочетание указанных в матрице значений показателей (Xi—X9) с данными возраста и полноты дубового элемента леса позволило сформировать комплекс независимых переменных и получить в последующем множественную регрессию возрастной динамики средних высот естественных семенных дубрав Воронежской области по ТЛУ и ТЛ (1).

Нср= exp(-1,07839+0,36870243 •

• Xi+0,5310285 • Х2+0,49612405 • Х3+

+0,60334283 • Х4+0,518229 • Х5 + +0,0493368 • Хб+0,09326359 • Х7+ (1) +0,5917313 • Xg+0,4398613 • Х9-0,37758 •

• LN(A)+0,85159 • (LN(A))2 -0,17826 •

• (LN(A))3 +0,01085 • (LN(A))4 +0,11 • LN(n)).

R2=0,923; mR=0,1104; F=817.

Достаточно высокий коэффициент детерминации (R2), равный 0,923, показывает, что в девяноста двух целых и трех десятых процентов случаев модель соответствует реальным изменениям средней высоты от регрессоров (возраста - А, полноты - П, ТЛУ (ТЛ) - Х1-Х9), включенных в модель (1). Достоверность полученной модели подтверждается и большим значением критерия Фишера, равном 817, которое существенно превышает таблич-

ное [10]. Рассчитанные статистические показатели численных коэффициентов уравнения свидетельствуют о значимости полученных для каждого ТЛУ (ТЛ) регрессий. Совокупность полученных коэффициентов в целом также подтверждает достоверность полученной модели.

Графическая и цифровая интерпретации регрессионных моделей представлены на рис. 1, 2 и в табл. 2, 3. Они указывают на различное соотношение показателей в разных ТЛУ (ТЛ). Расчеты выполнены для всех ТЛУ (ТЛ), в возрастном диапазоне древостоев от 10 до 300 лет, для полнот -от 0,3 до 1,0, доле участия дуба в составе древостоев от 1 до 10 ед.

В данном случае на рис. 1, 2 и табл. 2, 3 в качестве примера показана динамика средних высот дубовых элементов леса естественного происхождения при полноте 1,0 и 0,3 соответственно. Проведенное многофакторное моделирование свидетельствует о достоверности полученных результатов в первую очередь тем, что полученные регрессии находятся в пределах границ крайних классов бонитета - Ib и V (р ис . 1, 2). Синхронность кривых хода роста по ТЛУ (ТЛ) с кривыми, отображающими возрастную динамику средних высот по общебонитировочной шкале в диапазоне от Ib до V классов бонитета, также подтверждает достоверность статистических моделей хода роста дубовых древо-стоев во всем многообразии лесотипологических ниш их произрастания. В то же время они свидетельствуют о своеобразии роста семенных дубовых древостоев в условиях Воронежской области. Полученные по регрессионному уравнению (1) резуль-

Лесотехнический журнал 1/2014

65

Природопользование

Таблица 1

Матрица бинарных переменных, характеризующих ТЛУ (ТЛ)

ТЛУ (ТЛ) Фиктивные блоковые переменные

X1 X2 X3 X4 X5 Хб Х7 Х8 Х9

Д0 (ДОСЗЛ) 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Д1 (ДОС) 1 0 0 0 0 0 0 0 0

Д2 (ДСН) 0 1 0 0 0 0 0 0 0

Д2П (ДПСВ) 0 0 1 0 0 0 0 0 0

Д3 (ДТ) 0 0 0 1 0 0 0 0 0

Д3П (ДПВЛ) 0 0 0 0 1 0 0 0 0

Е0 (ДБРО) 0 0 0 0 0 1 0 0 0

Е1 (ДБКТ) 0 0 0 0 0 0 1 0 0

Е2 (ДБСВ) 0 0 0 0 0 0 0 1 0

С2Д (ДОССН) 0 0 0 0 0 0 0 0 1

Рис. 1. Возрастная динамика средних высот дубового элемента леса семенного происхождения при полноте 1,0 по ТЛУ (ТЛ)

таты отражают логичное уменьшение средних высот с ухудшением качества условий местообитания и уменьшения полноты древостоев. Так лучшим ростом в высоту характеризуются насаждения, произрастающие в ТЛУ Д3, которая достигает

32,5 м в 250 и более лет. Очень близким к нему, что несколько неожиданно, оказывается ТЛУ Е2 (32,1 м в 250 и более лет). За ними идет группа из 3-х ТЛУ - Д2 (30,2 м в 250 и более лет), Д3П (29,9 м в 250 и более лет) и Д2П (29,2 м в 250 и более лет). С

66

Лесотехнический журнал 1/2014

Природопользование

Рис. 2. Возрастная динамика средних высот дубового элемента леса при полноте 0,3 по ТЛУ (ТЛ)

ухудшением качества эдатопов уменьшаются и показатели роста в высоту: в ТЛУ С2Д - 27,6 м в 250 и более лет; в ТЛУ Д1 -

25,7 м. Близким к экстремальным условиями местообитания для дубрав в Воронежской области являются ТЛУ Е1 - 19,5 м, Е0 - 18,7 м и Д0 - 17,8 м.

Данные результаты получены впервые и позволяют численно анализировать и характеризовать различные условия местообитания таксационными показателями, произрастающих на них насаждений. Например, сопоставляя средние высоты всех ТЛУ и ТЛ с лучшими из них - Д3 и ДТ, мы можем заключить, что в ТЛУ Е2 (ТЛ ДБСВ) дубравы растут в высоту чуть хуже - на 1,2 % к 250 голам и более, в ТЛУ Д2 (ТЛ ДСН) - уже на 7,1 %, в ТЛУ Д3П (ТЛ ДПВЛ) - на 8,0 %, в ТЛУ Д2П (ТЛ ДПСВ) - на 10,2 %, в ТЛУ С2Д - на 15,1 %, в ТЛУ Д1 - на 20,9 %, в ТЛУ Е1 - на 40,0 %, в ТЛУ Д0 - на 45,2 %. Приведенные

данные отражают специфику и обоснованность выделения экотипов (нагорных, бай-рачных и пойменных) дубрав. Так ТЛУ Е2 отличается по высоте в 250-летнем возрасте от ТЛУ Д2 - на 6,3 %, а ТЛУ Д2П - на

3,3 %. Кроме того, полученные результаты численно отражают, в данном случае на основе средних высот, влияние на их абсолютные значения влажности почв. Так, с ухудшением влажности почв скорость роста в высоту существенно уменьшается: на 7,1 %, 20,9 % и 45,2 % в ТЛУ Д2, Д1 и Д0 соответственно по сравнению с Д3; на 39,3 % и 41,7 % в ТЛУ Е1 и Е0 по сравнению с ТЛУ Е2; не столь значительно на 2,3 % ТЛУ Д2П по сравнению с ТЛУ Д3П. Также по средней высоте не значительно - на 4,1 % различаются между собой ТЛУ Е1 и Е0. Высший уровень производительности дре-востоев, отражаемый средней высотой, соответствует дубнякам по тальвегам (ДТ), произрастающим в ТЛУ дубрава влажная

Лесотехнический журнал 1/2014

67

Природопользование

Таблица 2

Лесотипологическая шкала средних высот семенных дубрав Воронежской области. Полнота 1,0

А, лет Средние высоты по ТЛУ (ТЛ) семенных дубрав, м

Д0 Д1 Д2 Д3 С2Д Д2П Д3П Е0 Е1 Е2

(ДОСЗЛ) (ДОС) (ДСН) (ДТ) (ДОССН) (ДПСВ) (ДПВЛ) (ДБРО) (ДБКТ) (ДБСВ)

10 2,0 2,9 3,4 3,7 3,1 3,3 3,4 2,1 2,2 3,6

20 4,5 6,6 7,7 8,3 7,1 7,5 7,6 4,8 5,0 8,2

30 6,9 9,9 11,7 12,6 10,7 11,3 11,5 7,2 7,5 12,4

40 8,8 12,8 15,0 16,1 13,7 14,5 14,8 9,3 9,7 16,0

50 10,4 15,1 17,8 19,1 16,2 17,2 17,5 11,0 11,5 18,9

60 11,8 17,0 20,0 21,5 18,3 19,3 19,8 12,4 12,9 21,3

70 12,9 18,6 21,9 23,5 20,0 21,1 21,6 13,5 14,1 23,2

80 13,7 19,9 23,4 25,1 21,3 22,6 23,1 14,4 15,1 24,8

90 14,5 20,9 24,6 26,5 22,5 23,8 24,3 15,2 15,9 26,2

100 15,1 21,8 25,6 27,6 23,4 24,8 25,3 15,8 16,6 27,2

110 15,6 22,5 26,5 28,5 24,2 25,6 26,2 16,4 17,1 28,1

120 16,0 23,1 27,2 29,2 24,8 26,3 26,8 16,8 17,6 28,9

130 16,3 23,6 27,8 29,9 25,4 26,8 27,4 17,2 17,9 9,5

140 16,6 24,0 28,3 30,4 25,8 27,3 27,9 17,5 18,2 30,0

150 16,8 24,4 28,7 30,8 26,2 27,7 28,3 17,7 18,5 30,4

160 17,0 4,6 29,0 31,2 26,5 28,0 28,6 17,9 18,7 30,8

170 17,2 24,9 29,3 31,4 26,7 28,3 28,9 18,1 18,9 31,1

180 17,3 25,1 29,5 31,7 26,9 28,5 29,1 18,2 19,0 31,3

190 17,4 25,2 29,7 31,9 27,1 28,6 29,3 18,3 19,1 31,5

200 17,5 25,3 29,8 32,0 27,2 28,8 29,4 18,4 19,2 31,7

210 17,6 25,4 29,9 32,2 27,3 28,9 29,5 18,5 19,3 31,8

220 17,7 25,5 30,0 32,3 27,4 29,0 29,6 18,5 19,4 31,9

230 17,7 25,6 30,1 32,4 27,5 29,1 29,7 18,6 19,4 32,0

240 17,7 25,6 30,2 32,4 27,6 29,1 29,8 18,6 19,5 32,0

250 17,8 25,7 30,2 32,5 27,6 29,2 29,8 18,7 19,5 32,1

260 17,8 25,7 30,2 32,5 27,6 29,2 29,8 18,7 19,5 32,1

270 17,8 25,7 30,2 32,5 27,6 29,2 29,9 18,7 19,5 32,1

280 17,8 25,7 30,2 32,5 27,6 29,2 29,9 18,7 19,5 32,1

290 17,8 25,7 30,2 32,5 27,6 29,2 29,9 18,7 19,5 32,1

300 17,8 25,7 30,2 32,5 27,6 29,2 29,9 18,7 19,5 32,1

(Д3), низший - дубнякам осоковым (ДОС), ТЛУ - дубрава очень сухая (Д0).

Результаты моделирования средних высот по ТЛУ (ТЛ) при полноте 0,3 приведены на рис. 2 и в табл. 3. Они свидетельствуют о наличии зависимости средней

высоты от полноты изучаемых древостоев, которая в ранее создаваемых нормативах практически не учитывалась [1, 2, 3] из-за отсутствия соответствующих математических моделей. Так с уменьшением полноты с 1,0 до 0,3 средняя высота изучаемых

68

Лесотехнический журнал 1/2014

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Природопользование

Таблица 3

Лесотипологическая шкала средних высот семенных дубрав Воронежской области. Полнота 0,3

А, лет Средние высоты по ТЛУ (ТЛ) семенных дубрав, м

Д0 Д1 Д2 Д3 С2Д Д2П Д3П Е0 Е1 Е2

(ДОСЗЛ) (ДОС) (ДСН) (ДТ) (ДОССН) (ДПСВ) (ДПВЛ) (ДБРО) (ДБКТ) (ДБСВ)

10 1,8 2,6 3,0 3,3 2,8 2,9 3,0 1,9 2,0 3,2

20 4,0 5,8 6,9 7,4 6,3 6,6 6,8 4,2 4,4 7,3

30 6,1 8,8 10,4 11,1 9,5 10,0 10,2 6,4 6,7 11,0

40 7,8 11,3 13,3 14,3 12,2 12,9 13,1 8,2 8,6 14,1

50 9,3 13,4 15,7 16,9 14,4 15,2 15,5 9,7 10,2 16,7

60 10,4 15,1 17,7 19,1 16,2 17,1 17,5 11,0 11,5 18,9

70 11,4 16,5 19,4 20,8 17,7 18,7 19,1 12,0 12,5 20,6

80 12,2 17,6 20,7 22,3 18,9 20,0 20,5 12,8 13,4 22,0

90 12,8 18,6 21,8 23,5 19,9 21,1 21,5 13,5 14,1 23,2

100 13,4 19,3 22,7 24,4 20,8 22,0 22,4 14,0 14,7 24,2

110 13,8 20,0 23,5 25,2 21,4 22,7 23,2 14,5 15,2 25,0

120 14,2 20,5 24,1 25,9 22,0 23,3 23,8 14,9 15,6 25,6

130 14,5 20,9 24,6 26,5 22,5 23,8 24,3 15,2 15,9 26,2

140 14,7 21,3 25,0 26,9 22,9 24,2 24,7 15,5 16,2 26,6

150 14,9 21,6 25,4 27,3 23,2 24,5 25,1 15,7 16,4 27,0

160 15,1 21,8 25,7 27,6 23,5 24,8 25,4 15,9 16,6 27,3

170 15,3 22,1 25,9 27,9 23,7 25,0 25,6 16,0 16,7 27,6

180 15,4 22,2 26,1 28,1 23,9 25,2 25,8 16,1 16,9 27,8

190 15,5 22,4 26,3 28,3 24,0 25,4 26,0 16,2 17,0 27,9

200 15,5 22,5 26,4 28,4 24,1 25,5 26,1 16,3 17,1 28,1

210 15,6 22,6 26,5 28,5 24,2 25,6 26,2 16,4 17,1 28,2

220 15,7 22,6 26,6 28,6 24,3 25,7 26,3 16,4 17,2 28,3

230 15,7 22,7 26,7 28,7 24,4 25,8 26,3 16,5 17,2 28,4

240 15,7 22,7 26,7 28,7 24,4 25,8 26,4 16,5 17,3 28,4

250 15,7 22,8 26,8 28,8 24,4 25,9 26,4 16,5 17,3 28,4

260 15,8 22,8 26,8 28,8 24,5 25,9 26,5 16,6 17,3 28,5

270 15,8 22,8 26,8 28,8 24,5 25,9 26,5 16,6 17,3 28,5

280 15,8 22,8 26,8 28,8 24,5 25,9 26,5 16,6 17,3 28,5

290 15,8 22,8 26,8 28,8 24,5 25,9 26,5 16,6 17,3 28,5

300 15,8 22,8 26,8 28,8 24,5 25,9 26,5 16,6 17,3 28,5

семенных дубрав в 100-летнем возрасте уменьшается с 15,1 м до 13,4 м в ТЛУ Д0 (ТЛ ДОСЗЛ), с 21,8 м до 19,3 м в ТЛУ Д1 (ТЛ ДОС), с 25,6 м до 22,7 м в ТЛУ Д2 (ТЛ ДСН), с 27,6 м до 24,4 м в ТЛУ Д3 (ТЛ ДТ), с 23,4 м до 20,8 м в ТЛУ С2Д (ТЛ

ДОССН), с 24,8 м до 22,0 м в ТЛУ Д2П (ТЛ ДПСВ), с 25,3 м до 22,04м в ТЛУ Д3П (ТЛ ДПВЛ), с 15,8 м до 14,0 м в ТЛУ Е0 (ТЛ ДБРО), с 16,6 м до 14,7 м в ТЛУ Е1 (ТЛ ДБКТ) и с 27,2 м до 24,2 м в ТЛУ Е2 (ТЛ ДБСВ). Проведенные расчеты показы-

Лесотехнический журнал 1/2014

69

Природопользование

вают, что различия в средних высотах дре-востоев в пределах одного ТЛУ (ТЛ) с изменением полноты от 1,0 до 0,3 достигают 11,2 % - 11,4 %, в абсолютных показателях - от 2,0 м в ТЛУ Д0 до 3,8 м в ТЛУ Д3, что достаточно существенно и, безусловно, влияет на точность определения запаса древесины в древостое.

Дальнейший анализ полученных результатов многомерного моделирования показывает, что в пределах каждого ТЛУ (ТЛ) имеет место тот или иной разбег высот. Поэтому с целью повышения точности оценки растущего леса при его отводе или инвентаризации нами предлагается ввести понятие класса высот величиной 1 метр в 100-летнем возрасте древостоев, что позволит существенно уменьшить случайную и систематическую ошибки при таксации конкретных участков, в данном случае дубрав, не менее чем в 2 раза по сравнению с существующими нормативами, и довести их предельные зна-

чения до +5.. .8 % и +2.. .3 % соответственно на 95 % уровне вероятности. Указанное проиллюстрируем на примере наиболее характерных и представленных в регионе для семенных дубрав ТЛУ (ТЛ) - Д (ДСН). На рис. 3 показаны исходные данные для моделирования и полученная по уравнению 2 средняя кривая линия в ТЛУ (ТЛ) Д (ДСН). Нср=ехр(-1,07839 + 0,5310285 • Хг - 0,37758 •

• Ln(A)+0,85159 • (Ln(A))2-0,17826 • (2)

• (Ln(A))3 +0,01085 • (Ln(A))4 +0,11 • Ln(n)).

R2=0,923; mR=0,1104; F=816,7.

Как мы видим (рис. 3), разброс высот относительно полученной кривой весьма значителен и в 100-летнем возрасте составляет 17 м (19.36 м), что нельзя не принять во внимание при разработке новой системы нормативов на основе экологического подхода к инвентаризации лесов.

Результаты анализа и последующего аналитического выравнивания исходных данных также весьма распространенного

Рис. 3. Кривая регрессии средних высот в ТЛУ Д2 (ТЛ ДСН)

70

Лесотехнический журнал 1/2014

Природопользование

в Воронежской области ТЛУ Д3П ТЛ

ДПВЛ показали, что в этом случае разбег высот еще больше и в 100-летнем возрасте составляет 22 м (14...36 м), поэтому обходиться при оценке данных древостоев только значениями одной выравненной кривой, было бы не совсем правильно.

Интересно отметить, что с ухудшением условий местообитания древостоев разбег высот также уменьшается и в 100летнем возрасте составляет: в ТЛУ Д2П -6 м (23.29 м); в ТЛУ С2Д - 12 м (17.29 м); в ТЛУ Дз - 6 м (24.30 м); в ТЛУ Д1 - 12 м (15.27 м); в ТЛУ Е1 - 10 м (20.30 м); в ТЛУ Д0 - 3 м (13.16 м); в ТЛУ Е0 - 1 м (15.16 м).

В связи с вышеизложенным, нами для всех дубравных ТЛУ Воронежской области было выполнено нормирование значений средних высот, полученных с помощью регрессионного уравнения (1) их значениями в 100-летнем возрасте, начи-

ная с 12 м с шагом 1 м и получены коэффициенты, отражающие долю значений высот в любом возрасте к ее нормировочному значению. Умножением полученных коэффициентов на соответствующие средние высоты древостоев в 100-летнем возрасте мы получили лесотипологическую шкалу классов высот естественных семенных дубовых древостоев Воронежской области при полноте 1,0 (рис. 4, табл. 4).

Как мы видим, приведенные в табл. 4 и на рис. 4 данные охватывают диапазон высот от 12 до 36 м, отражая динамику хода роста изучаемых древостоев 24 классами высот, против 7 - бонитировочной шкалы Орлова М.М. [1, 2], что наглядно свидетельствует о существенном повышении точности оценки семенных дубовых древостоев Воронежской области, при использовании разработанных нами подходов и нормативов к их экологической таксации.

* Давные

Возрастает -^Н100=36 л.

Рис. 4. Классы высот семенных дубрав Воронежской области

Лесотехнический журнал 1/2014

71

Природопользование

Таблица 4

Лесотипологическая шкала классов высот семенных дубрав Воронежской области.

Полнота 1,0

А, Классы высот при средней высоте семенных дубрав в 100 лет, м

лет 12 13 14 15 16 17 18 19 20

10 1,6 1,7 1,9 2,0 2,1 2,3 2,4 2,5 2,7

20 3,6 3,9 4,2 4,5 4,8 5,1 5,4 5,7 6,0

30 5,5 5,9 6,4 6,8 7,3 7,7 8,2 8,7 9,1

40 7,0 7,6 8,2 8,8 9,4 10,0 10,5 11,1 11,7

50 8,3 9,0 9,7 10,4 11,1 11,8 12,5 13,2 13,9

60 9,4 10,1 10,9 11,7 12,5 13,3 14,0 14,8 15,6

70 10,2 11,1 11,9 12,8 13,6 14,5 15,3 16,2 17,0

80 10,9 11,8 12,8 13,7 14,6 15,5 16,4 17,3 18,2

90 11,5 12,5 13,4 14,4 15,4 16,3 17,3 18,2 19,2

100 12,0 13,0 14,0 15,0 16,0 17,0 18,0 19,0 20,0

110 12,4 13,4 14,5 15,5 16,5 17,6 18,6 19,6 20,7

120 12,7 13,8 14,8 15,9 17,0 18,0 19,1 20,1 21,2

130 13,0 14,1 15,2 16,2 17,3 18,4 19,5 20,6 21,7

140 13,2 14,3 15,4 16,5 17,6 18,7 19,8 20,9 22,0

150 13,4 14,5 15,6 16,8 17,9 19,0 20,1 21,2 22,3

160 13,6 14,7 15,8 17,0 18,1 19,2 20,3 21,5 22,6

170 13,7 14,8 16,0 17,1 18,3 19,4 20,5 21,7 22,8

180 13,8 14,9 16,1 17,2 18,4 19,5 20,7 21,8 23,0

190 13,9 15,0 16,2 17,4 18,5 19,7 20,8 22,0 23,1

200 14,0 15,1 16,3 17,4 18,6 19,8 20,9 22,1 23,3

210 14,0 15,2 16,3 17,5 18,7 19,8 21,0 22,2 23,3

220 14,1 15,2 16,4 17,6 18,7 19,9 21,1 22,2 23,4

230 14,1 15,3 16,4 17,6 18,8 20,0 21,1 22,3 23,5

240 14,1 15,3 16,5 17,6 18,8 20,0 21,2 22,3 23,5

250 14,1 15,3 16,5 17,7 18,8 20,0 21,2 22,4 23,6

260 14,1 15,3 16,5 17,7 18,9 20,0 21,2 22,4 23,6

270 14,2 15,3 16,5 17,7 18,9 20,0 21,2 22, 23,6

280 14,2 15,3 16,5 17,7 18,9 20,1 21,2 22,4 23,6

290 14,2 15,3 16,5 17,7 18,9 20,1 21,2 22,4 23,6

300 14,2 15,3 16,5 17,7 18,9 20,1 21,2 22,4 23,6

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

72

Лесотехнический журнал 1/2014

Природопользование

Окончание таблицы 4

А, лет Классы высот при средней высоте семенных дубрав в 100 лет, м

21 22 23 24 25 26 27 28

10 2,8 2,9 3,1 3,2 3,3 3,5 3,6 3,7

20 6,3 6,6 6,9 7,2 7,5 7,8 8,1 8,4

30 9,6 10,0 10,5 10,9 11,4 11,8 12,3 12,8

40 12,3 12,9 13,5 14,1 14,6 15,2 15,8 16,4

50 14,5 15,2 15,9 16,6 17,3 18,0 18,7 19,4

60 16,4 17,2 18,0 18,7 19,5 20,3 21,1 21,9

70 17,9 18,8 19,6 20,5 21,3 22,2 23,0 23,9

80 19,1 20,1 21,0 21,9 22,8 23,7 24,6 25,5

90 20,2 21,1 22,1 23,0 24,0 25,0 25,9 26,9

100 21,0 22,0 23,0 24,0 25,0 26,0 27,0 28,0

110 21,7 22,7 23,8 24,8 25,8 26,9 27,9 28,9

120 22,3 23,3 24,4 25,5 26,5 27,6 28,6 29,7

130 22,7 23,8 24,9 26,0 27,1 28,2 29,2 30,3

140 23,1 24,2 25,3 26,4 27,5 28,6 29,8 30,9

150 23,5 24,6 25,7 26,8 27,9 29,1 30,2 31,3

160 23,7 24,9 26,0 27,1 28,3 29,4 30,5 31,6

170 24,0 25,1 26,2 27,4 28,5 29,7 30,8 31,9

180 24,1 25,3 26,4 27,6 28,7 29,9 31,0 32,2

190 24,3 25,4 26,6 27,8 28,9 30,1 31,2 32,4

200 24,4 25,6 26,7 27,9 29,1 30,2 31,4 32,6

210 24,5 25,7 26,8 28,0 29,2 30,3 31,5 32,7

220 24,6 25,8 26,9 28,1 29,3 30,4 31,6 32,8

230 24,6 25,8 27,0 28,2 29,3 30,5 31,7 32,9

240 24,7 25,9 27,0 28,2 29,4 30,6 31,7 32,9

250 24,7 25,9 27,1 28,3 29,4 30,6 31,8 33,0

260 24,8 25,9 27,1 28,3 29,5 30,6 31,8 33,0

270 24,8 25,9 27,1 28,3 29,5 30,7 31,8 33,0

280 24,8 26,0 27,1 28,3 29,5 30,7 31,9 33,0

290 24,8 26,0 27,1 28,3 29,5 30,7 31,9 33,0

300 24,8 25,9 27,1 28,3 29,5 30,7 31,8 33,0

Полученные модели также с высокой степенью достоверности подтверждают, что возрастная динамика средней высоты в разных лесотипологических условиях существенно зависит от возраста и полноты

древостоя.

Разработанные лесотипологические шкалы динамики средних высот естественных семенных дубрав Воронежской области наглядно свидетельствуют о чет-

Лесотехнический журнал 1/2014

73

Природопользование

кой дифференциации линий регрессий относительно принятой в регионе классификации ТЛ и ТЛУ и позволяют выявить закономерности роста изучаемых насаждений по трофотопам, а также по экотипам дубрав, а в пределах трофотопов и экотипов - по гигротопам.

Заключение. В результате проведенных исследований получены модели и лесотипологические шкалы возрастной динамики средних высот и классов высот по ТЛУ и соответствующим им ТЛ естественных семенных дубрав Воронежской области, которые позволяют многомерной регрессией дифференцировать экологическую нишу произрастания изучаемых дре-востоев разной полноты и доле участия главной породы в составе.

Выявленные закономерности позволили приступить к разработке весьма актуальной для региона экологически обоснованной, инновационной системы нормативов для инвентаризации и оценки семенных дубрав, в основе которой лежит лесотипологический подход.

Библиографический список

1. Общесоюзные нормативы для таксации лесов [Текст] : учебник / В. В. За-греев [и др.]. - М. : Колос, 1992. - 495 с.

2. Таблицы и модели хода роста и продуктивности насаждений основных лесообразующих пород Северной Евразии [Текст] : учебник / А. З. Швиденко [и др.]. - М., 2006. - 803 с.

3. Мусиевский, А. Л. Таксация лесных сортиментов [Текст] : справочник / А. Л. Мусиевский. М-во образования и

науки РФ ФГБОУ ВПО «ВГЛТА». - Воронеж, 2011. - 228 с.

4. Хлюстов, В. К. Лесотипологические шкалы хода роста березовых древо-стоев Калининградской области [Текст] / В. К. Хлюстов, Л. С. Мурачева // Вестник Саратовского ГАУ имени Н.И. Вавилова. -2011. - № 6. - С. 42-45.

5. Хлюстов, В. К. Многомерные закономерности текущей актуализации таксационных показателей древостоев [Текст]

: учебное пособ. / В. К. Хлюстов, М. М. Устинов, Д. В. Хлюстов // Лесотаксационный справочник. - М. : Издательство РГАУ-МСХА, 2013. - 141 с.

6. Хлюстов, В. К. Ход роста и товар-

ная продуктивность сосновых древостоев центрального лесотаксационного района Российской Федерации: Лесотаксацион-

ный справочник [Текст] : учебное пособие / В. К. Хлюстов, М. М. Устинов. - М. : Издательство РГАУ-МСХА, 2013. - 95 с.

7. Погребняк, П. С. Основы лесной типологии [Текст] : учебник / П. С. Погребняк. - 2 изд. - К., 1955. - 346 с.

8. Бугаев, В. А. Дубравы лесостепи [Текст] : монография / В. А. Бугаев, А. Л. Мусиевский, В. В. Царалунга. М-во образования и науки РФ ФГБОУ ВПО «ВГЛТА». - Воронеж, 2013. - 247 с.

9. Лесной план Воронежской области [Текст] : учебник - Воронеж, 2008. -Книга 1. - 309 с., Книга 2 - 272 с.

10. Хлюстов, В. К. Математические методы в расчетах на ЭВМ: применение в лесоуправлении и экологии [Текст] : учебник для лесных вузов / В. К. Хлюстов, Ю. Ю. Герасимов. - М.: МГУЛ, 2001. -260 с.

74

Лесотехнический журнал 1/2014

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.