CC BY
31
лись на постшному фiксованому píbhí, в реальних умовах практично неможли-во. Маса деревно! зеленi та маса гшок крони дерева належать до параметрiв, як постiйно змiнюються не тшьки протягом вегетацiйного перiоду, а й з вшом.
Бiльш статистично стшю моделi залежностi маси деревно! зелеш та ri-лок вiд основних таксацшних ознак дерева можна отримати в логарифмiчнiй системi координат.
Лггература
1. Анучин Н.П. Лесная таксация. - 5-е изд., доп., - М.: Лесн. пром-сть, 1982. - 550 с.
2. Гончар М.Т. Лесные фитоценозы// Повышение продуктивности и охрана. - Львов: Вища шк., 1983. - 168 с.
3. Горкавий В.К. Статистика. - К.: Вища шк., 1995. - 415 с.
4. Давидов М.В. Ольха. М: Лесная пром - сть, 1979. - 78 с.
5. Иванова В.М., Калинина В.Н., Нешумова Л.А. и др. Математическая статистика. -2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1981. - 371 с.
6. Карманова И.В. Математические методы изучения роста и продуктивности растений. - М.: Наука, 1976. - 221 с.
7. Кашпор С.М., Строчинський А.А., Берез1вський Л.М. Бiометрiя. Робоча програма, ме-тодичт вказiвки до лабораторних занять i самостшно1 роботи студенпв. - К.: НАУ, 2002. - 58 с.
8. Лесная энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия, т. 1., 1986. - 563 с.
9. Нормативно-справочные материалы для таксации лесов Украины и Молдавии/ Под. Ред. А.З. Швиденко и др. - К.: Урожай, 1987. -560 с.
10. Сортиментные таблицы для таксации леса на корню/ Отв. за вып. К.Е. Никитин. -К.: Урожай, 1984. - 628 с.
11. Сортиментные таблицы для таксации молодняков и средневозрастных древостоев/ Отв. за вып. А. А. Строчинский. - К.: Изд. УСХА, 1993. - 464 с.
12. Таблиц! ходу росту i товарности насаджень деревних порщ Украши. - К.: Державне видавництво сшьськогосподарсько'! л^ератури, 1958. - 56 с.
13. Ткаченко М.Е. Общее лесоводство. - М.Л.: Гослесбумиздат, 1952. - 600 с.
14. УкраТнська енциклопедiя лiсiвництва. - Львiв: НАН Украши, т. 1,1999.- 463 с.
15. Усольцев В.А. Рост и структура фитомассы древостоев. - Новосибирск: Наука, 1988. - 253 с.
16. Шиманюк А.П. Дендрология. - М.: Лесн. пром-сть,1974. - 264 с.
УДК 630*905.1 Асист. Р.Р. Вицега1 - НЛТУ Украти, м. Лье^е
МЕТОДИЧН1 ЗАСАДИ ВИБ1РКОВО1 ШВЕНТАРИЗАЦП
Г1РСЬКИХ Л1С1В
Розглянуто основш аспекти методики проведення швентаризацп прських лiсiв вибiрковими методами. Наведено методику та результати статистично!' швентаризацп люового фонду Верхньоднюровських Бескид.
Assist. R.R. Vytseha-NUFWTof Ukraine, L'viv Methodical principles of selective inventory in mountain forests
The basic aspects of method of leadthrough of selective inventory of the mountain forests are considered by selective methods. A method and results of the statistical inventory of forest fund of Verkhnednisrovski Beskyd's are presented.
Для забезпечення сталого люокористування, рацюнального й ефектив-ного використання люових ресуршв необхщш достов1рш та повш дат. 1х
1 Наук. кер1вник: доц. С.1. Миклуш, канд. с.-г. наук - НЛТУ Укра!ни.
можна отримати шляхом суцiльного вимiрювання (як це зроблено у Швейца-ри), але це вимагае значних кош^в, часу, квалiфiкованих працiвникiв. На-дшна i репрезентативна iнформацiя стану люових ресурсiв може бути отри-мана методами вибiрково! люошвентаризацп. Вона грунтуеться на застосу-ваннi математико-статистичних, науково-обгрунтованих методiв планування вибiрки, де наперед можна встановити необхщну точнiсть i достовiрнiсть ре-зультатiв при певному рiвнi ймовiрностi, виходячи з обсягу вибiрки, величи-ни та кшькосп облiкових одиниць, витрат тощо, тобто створити модель збо-ру шформаци [3, 6, 7].
Бiльшiсть люових держав свiту вичерпну iнформацiю про люосиро-виннi ресурси отримують шляхом проведення нащонально! швентаризаци ль Ыв (Н1Л) з урахуванням особливостей люово! полiтики, ролi лiсового сектора в економщ кра!ни, економiчного стану та геоморфолопчного розташування. Н1Л орiентована, передушм, на швидке отримання об'ективно! та точно! ощн-ки деревних ресурЫв. Сьогоднi нацiональну лiсоiнвентаризацiю проводять ус кра!ни Свропи, за винятком декшькох Балканських кра!н, Бiлорусi, Мол-дови, Роси та Укра!ни.
Базовi принципи проведення вибiрково! швентаризаци лiсiв передба-чають закладання сiтки пробних площадок за певною схемою розташування, яка повинна бути статистично репрезентативною для люового фонду. Визна-чення оптимальних параметрiв густоти сiтки та способу !х розташування е дуже важливим аспектом, адже вiд кiлькостi закладених пробних площадок залежить рiвень точност отриманих результатiв та витрати на проведених польових робгт. З використанням Field-Map Inventory Designer [10] було зроблено модельний розрахунок для сгток з рiзною величиною растру (крок 0,2 км). Для кожного варiанту вирахувано середне значення, яке харак-теризуе величину вибiрково! помилки та стандартне вiдхилення вибiрково! помилки швентаризаци, яке вказуе на мшливють результатiв при певнiй величин растру. В основу були закладеш розрахунки за запасом, оскiльки ос-новним критерiем точностi проведення вибiрково! швентаризаци виступае, як правило, загальний запас деревостанiв. Результати аналiзу вказують, що ви-бiркова помилка зростае пропорцшно збiльшенню величини растру i при роз-мiщеннi пробних площадок 1,2x1,2 км вона буде становити менше 5 % [8]. Щоб забезпечити проведення швентаризаци з бшьшою точшстю потрiбно зменшити розмiр сгтки, що, своею чергою призведе до збшьшення кiлькостi пробних площадок.
Досвiд кра!н, як здiйснюють облiк лiсосировинних ресурсiв шляхом проведення вибiрково! швентаризаци, вказуе на доцшьшсть використання при розробцi оптимально! густоти сгтки таких показниюв, як штенсившсть вибiрки (I) та репрезентатившсть площадки (RP). Пiд останньою варто розу-мiти площу територi!, яку характеризуе одна пробна площадка. 1нтенсившсть вибiрки вказуе на вiдношення площ закладених пробних дiлянок до загально! площi територi! iнвентаризацi!. Визначення штенсивносп вибiрки вимагае встановлення розмiрiв пробних площадок та !х форми. Спираючись на аналiз лiтературних джерел, запропоновано використовувати круговi пробнi пло-
щадки, як таю, що забезпечують простоту та легюсть закладання у натурь Також важливим показником е розмiр пробних площадок. Це питання досль джували вiтчизнянi та закордоннi науковцi, однак однозначно! думки не було досягнуто i тому це питання е актуальним i сьогоднi. За даними багатьох дос-лiдникiв пробна площадка повинна облжовувати 20-25 дерев, що вщповщае розмiру пробно! площадки, залежно вiд вiку, 100-600 м . Оскшьки у лiсовому фондi переважають середньовiковi насадження, запропоновано використову-вати пробш площадки розмiром 500 м , (радiус площадки - 12,6 м.).
Методика збору польового матерiалу передбачала вiднаходження пробно! площадки у натур^ опис загальних характеристик пробно! площадки, насадження та деревостану, що забезпечуе комплексний шдхщ до збору ш-формацп. Вiднаходження у натурi пробно! площадки проводиться з викорис-танням GPS-приймачiв, якi дають змогу визначити поточш координати за до-помогою мережi орбiтальних супутниюв. Центри пробних площадок фжсу-ють (магштом, металевою пластинкою) або виконують геоприв'язку до характерного об'екту за межами дшянки (найбшьше дерево, камшь, скала) для подальшого вщнаходження. Координати центрiв кожно! площадки заздале-гiдь вираховуються у камеральних умовах (з урахуванням величини растру, а вщповщно - вщстат мiж пунктами). Для цього потрiбно мати координати хоча б одше! площадки. Опис дшянки включае: порядковий номер (шифр) дь лянки, дату закладання, початок та закшчення польового дослiдження, координати центру дшянки та систему координат, висоту н.р.м., проектне покрит-тя (%), наявшсть природоохоронних об'екпв (мурашник, яр, скелi, розсипи камшня тощо), форма рельефу, експозицiя та кут нахилу схилу, тип грунту та його волопсть, потужшсть Ah горизонту, наявшсть валушв. Для насадження вказують тип насадження, зiмкнутiсть крон намету, наявшсть шдросту, шд-люку та !х кiлькiсть. Для характеристики деревостану вимiрюють на кожнiй пробнш площадцi вiдстань (горизонтальну проекцiю) до стовбура дерева. Як-що дерево входить у межi дiлянки, йому присвоюють порядковий номер (по-чинаючи з одинищ на кожнiй пробнш площадщ), який наносять на стовбур крейдою або прикршлюють заздалегiдь шдготовлений номерний шаблон. Для кожного облжованого дерева визначають вид деревно! породи, вж, похо-дження, вертикальну приналежшсть, категорiю технiчно! придатностi, сучку-ватють, вид та ступiнь наявних пошкоджень, стушнь дефолiацi!, екологiчну цiннiсть, вимiрюють дiаметр (периметр стовбура) на висот грудей, загальну висоту та висоту початку крони.
При виконанш люошвентаризацшних робiт використовують сучаснi високоточнi прилади та програмш засоби, призначенi для збору, збершання та опрацювання шформаци у рiзних форматах даних. Зокрема, для вщнахо-дження центрiв площадок використовують GPS-приймачi типу "Magelan Meridian" , "Trimble" або iншi модифiкацi!, принцип роботи яких такий самий, але вони вiдрiзняються розмiрами, формою та точшстю взяття координат. Дь аметр стовбура дерева вимiрюють електронною мiрною вилкою типу "Man-tax" або "Mantax DigiTech", периметр стовбура - спецiалiзованою металiчною рулеткою. Вiдстань вiд центра площадки до стовбура вимiрюють лазерним
далекомiром "DME-201" або "Vertex-IIIякi автоматично переводять И у го-ризонтальну проекцiю, що е дуже важливим у гiрських умовах. Вш визнача-ють за допомогою приростного або вiкового бурава, а висоту вимiрюють ла-зерними висотомiрами "Vertex-III" або "TruPulse" [2]. Сьогодш широко вико-ристовують новiтнi технологи лiсiвничо-таксацiйних вимiрювань, як об'еднують в один процес збiр атрибутивно! та картографiчноl шформаци про лiсовi об'екти й формують базу даних i автоматизують виконання вимь рювань. Зокрема, для цього може бути використана польова Г1С Field-Map [10]. Польовi дослiдження проводить бригада у складi двох осiб, як повиннi бути пiдготовленi фахово i володiти навиками користування сучасними при-ладами та iнструментами.
Методика камерального опрацювання передбачала отримання зведе-них даних за запасом та площею вкритих люом земель.
Площу будь-яко!' категорп земель лiсового фонду визначаемо за кшь-кiстю площадок певно!' категорп' та за репрезентативнiстю площадки у за-гальнiй вибiрцi:
Si = — ■ n або Si = S ■ — = S ■ Ti, (1)
N N
де: S - загальна площа швентаризаци, га; Si - площа певно!' категорп земель люового фонду, га; N - загальна кшьюсть пробних площадок, шт.; ni - кшь-кiсть площадок певно!' категорп земель лiсового фонду, шт.; Tt - частка площадок, яка характеризуе певну категорш земель люового фонду.
Вщношення ni / N характеризуе частку площадок, яка припадае на будь-яку категорш земель або на частку плошд категорп' у загальнш площi об'екта, що визначена за вибiрковою сукупшстю.
Для достовiрного визначення загально!' площд використовуються супут-никовi знiмки (Landsat, IRS, Quick Bird). Важливим показником вибiрковоl ш-вентаризацп е запас насаджень, як загальний на площд, так i середнiй на 1 га. Даний показник тюно корелюе з об'емом стовбура, який розраховуемо з вико-ристанням таблиць за двома входами або за допомогою алометрично!' функци:
V = a ■ di.3b ■ Hc, (2)
де: V- об'ем стовбура, м ; d13 - таксацшний дiаметр (на висот 1,3 м), см; H-загальна висота дерева, м; a, b, c - параметри функци.
На пiдставi аналiзу модельних дерев розраховують параметри функци для кожно!' породи. Для визначення об'ему стовбурiв потрiбно оперувати по-казником висоти стовбура.
Загальний запас визначаеться за формулою:
V = — ■¿V, (3)
n ■ s i=1
де: V- загальний запас дослщжувано! територн, м ; S - загальна площа тери-торп дослiджень, га; s - площа пробно'' площадки, га; n - кiлькiсть площадок, шт.; Vi - запас /-о! площадки, м3.
Статистичнi показники, як застосовуються для оцiнки основних пара-MeTpiB окремих однорiдних сукупностей деревосташв та ix похибок, обчис-люють за прийнятими у люовш таксаци та бюметри формулами [6, 7].
Для збершання, групування та опрацювання отриманого польового матерiалу використовують сучасне програмне забезпечення. Опрацювання зображень здшснюють за допомогою пакету програм компани ESRI: ERDAS Imagine, ARC/View. Розрахунок основних показниюв здiйснюють з викорис-танням стандартних офiсниx програм: Microsoft Office 2003 (Excel, Access) або сучасного спещашзованого програмного забезпечення, яке розроблене провщними люовими державами. Основш статистики розраховують з вико-ристанням програмного пакету Statistika v 6 [3].
Однак для використання результат вибiрковоi швентаризаци на регь ональному або нацiональному рiвнi потрiбно розробити комплекс програм, який повинен забезпечувати автоматизоване виршення статистичного обгрун-тування вибiрковоi люошвентаризаци на основi функци згоди мiнiмальниx витрат i максимально'' точностi лiсоiнвентаризацiйниx робiт, щентифжащю i верифiкацiю математичних моделей росту дерев i деревостанiв, використання оптимальних схем вибiрки при люошвентаризаци (систематична, випадкова, стратифжована), формування виxiдниx форм (згщно прийнятих стандартних облiковиx форм або ж, при потреб^ довшьних форм за запитом користувача), закршивши ix вiдповiдною нормативно-правовою документащею [1]. Для збе-рiгання та обмшу даними варто використовувати СУБД вщкритого формату типу SQL-server. Тодi вихщна iнформацiя може бути представлена у виглядi стандартних форм державного облшу лiсовиx ресурсiв з зазначенням основних люотаксацшних показникiв деревостанiв у розрiзi порiд, класiв вiку, типiв ль су, класiв бонiтету, груп повноти, сортиментно'' структури, з можливiстю ощн-ки якостi лiсовиx культур, природного вщновлення, розмiру та якостi проведе-них господарських заxодiв, приросту лiсiв тощо.
Згiдно з запропонованою методикою проведено вибiркову швентари-зацiю люового фонду Верxньоднiстровськиx Бескид. Охоплено територш площею 21288 га. З урахуванням люистост та рельефу територи утворено мережу пунклв дослiджень з величиною растру сггки 1,2*0,4 км. Для досль дження закладено 471 кругову реласкошчну пробну площадку, загальний виг-ляд яко!' та ii горизонтальну проекцiю зображено на рис. 1. Параметри тд-площадок та розмiри облiкованиx на нiй дерев наведено у табл. 1.
Табл. 1. Параметри тдплощадок РКПП
Рад1ус кола, м Площа кола, м2 Д1аметр вим1рюваних дерев, см
до 3,0 28,2 бшьше 7 см.
до 6,0 113,0 бшьше 12 см.
до 12,6 500,0 бшьше 30 см.
Збiр польового матерiалу проводили з використанням сучасного шструментального забезпечення: GPS-приймач "Magelan", лазерний далеко-мiр-висотомiр "Vertex-III", приростний бурав "Cortex" [2]. Методика камерального опрацювання передбачала отримання зведених даних за запасом та площею вкритих люом земель.
а) загальний вигляд РКПП
б) горизонтальна проекщя РКПП
Рис. 1. Реласкотчна кругова пробна площадка (РКПП)
Площу вкритих люом земель визначали з використанням супутнико-вого знiмку ЬапёБа11-7 ЕТМ+, який охоплюе територiю швентаризаци, шляхом видiлення, так звано!, "люово! маски" [5,9]. За результатами експертно! класифiкацii отримали "лiсову маску" (рис. 2) i визначили площу вкритих ль сом земель, яка становить 8 070,1 га.
Рис. 2. "Л^ова маска " територи до^джень
Об'ем стовбур1в ялини розраховано через функцда тв1рно!, яку запро-понували T. Riemer, K. Gadow [4]:
V{h, hi) = F(h2) - F(hi), де F(h) = J f(h)dh, (4)
де: h1, h2 - фшсоваш висоти стовбура.
На шдстав1 анал1зу модельних дерев були розраховаш параметри мо-дел1 для ялини. Розрахунок об'ему стовбур1в шших деревних порщ здшснюемо з використанням таблиць за двома входами. Оскшьки зпдно з методикою у польових умовах проводили зам1р висот трьох середшх за дь аметром дерев, то висоту дерев, як не були вим1ряш на пробнш площадщ, вираховуемо за допомогою математично! функци. Для пор1вняння були вико-ристаш р1зш функци: лшшш, степенев1, логарифм1чш, полшоми р1зних по-рядюв, Михайлова. Однак найкрашд результати одержат за функщею Чапма-на-Р1чардса (Chapman-Richards). Функщя мае такий вигляд:
/ i л
H = 1.3 + a ■
1
-(bD) c
(5)
де: H- загальна висота стовбура, м; D - д1аметр на висот 1,3, м; a, b, c - ко-ефщ1енти функци.
Коефщенти функци розраховаш як для Bcix порщ разом, так i для пе-реважаючих порiд зокрема на кожнш пробнiй площадцi.
Розрахунок основних показниюв здшснено з використанням програмного забезпечення Field-Map Inventory Analyst та Field-Map Data Collector ("використовувалась технолопя Field-Map (IFER-Monitoring and Mapping Solutions. S.r.o., www.field-mapping.com), надана НЛТУ Украши у 2006 р. у рамках програми мiжнародного сшвроб^ництва Чесько!" Республiки - проект Те-хIнЛiс")[10]. За результатами математичного опрацювання отримали розпо-дiл запасу, площ та кiлькостi стовбурiв у розрiзi вiковоï структури (за класа-ми вжу та групами вiку), ступеней товщини та висоти, санiтарного стану (де-фолiацiï, шкiдникiв та хвороб), екологiчноï цiнностi як для уЫх порiд разом, так i для переважаючих порiд зокрема з точшстю у межах до 4,14-4,59 %. Результата дослщжень доповнюють характеристики насаджень люового фонду i можуть бути використаш при проектуваннi люогосподарських та люовпо-рядкувальних робiт з метою рацюнального використання лiсових ресуршв.
Сьогоднi проекти зi створення систем нацiональноï iнвентаризацiï лiсових ресурсiв зi застосуванням вибiркових методiв широко впроваджуються у рiзних крашах за тдтримки Органiзацiï з продовольства i сшьського господарства ООН.
Сучасна система облжу лiсового фонду поступово змшюеться у нап-рямку широкого використання статистичних методiв дослiдження i створення системи шформацшного забезпечення управлiння лiсами, яка базуеться на ос-новi об'еднання лiсовпорядкування, iнвентаризацiï та монiторингу лiсiв. Ком-плексний пiдхiд проведення обл^ та оцiнки лiсосировинних ресурсiв дасть змогу отримати цiлу низку важливих еколого-економiчних показникiв, якi можуть бути використаш для управлшня люами на засадах сталого розвитку.
Лггература
1. Букша 1.Ф. Держкомлюгосп запроваджуе сучасш шформацшш технологи в люовому господарста. - Доступний з: http://www.kmu.gov.ua/control/uk/publish/article?art_id=59086064 &cat_id=33355500.
2. Горошко М.П., Миклуш С.1., Король М.М., Вицега Р.Р. Сучасш засоби вим1рю-вально'1 швентаризаци// Наук. вюник НЛТУУ: Символ дерева у св1товш культур1 та художнш творчосп. - Льв1в: НЛТУУ. - 2006, вип. 16.4 - С. 192-200.
3. Миклуш С.1, Вицега Р.Р, Черни М. Статистична швентаризащя насаджень Верхньоднютровських i Скошвських Бескид// Лювництво i агролюомелюращя. 2006, вип. 109. - Х.: 2006. - С. 117-126.
4. Миклуш С.1, Вицега Р.Р, Черни М. Залежнють зб1гу стовбура вщ його бюметрич-них показникiв.// Наук. вюник НАУ/ Лiсiвництво. Декоративне сад1вництво/ Редкол.: Д О. Мельничук (вiдп. ред.) та ш. - К.: НАУ, 2006, вип. 103. - С. 178-185.
5. Миклуш С.1., Гаврилюк С.А. Видшення "люово'1 маски" для Захiдного Люостепу Украши/ Лiсiвництво i агролiсомелiорацiя. 2006, вип. 110. - Х.: 2006. - С. 60-66.
6. Митропольский А.К. Элементы математической статистики. - М. : Изд-во Управления печати Ленгорисполкома, 1969. - 272 с.
7. Никитин К.Е., Швиденко А.З. Методика и техника обработки лесоводственной информации. - М.: Лесн. пром-сть, 1978. - 272 с.
8. Черны М., Вопенка П., Левкивский Н.П., Букша И.Ф. Определение густоты сети пробных площадок национальной инвентаризации лесов Украины// Наук. вюник НАУ/ Люв-ництво. Декоративне садiвництво/ Редкол.: Д.О. Мельничук (вщп. ред.) та ш. - К.: НАУ, 2006, вип. 103. - С. 163-172.
9. Nasa. Landsat 7 Science Data Users Handbook. - Доступний з: http://ltpwww.gsfc.nasa.gov/ IAS/handbook/handbook_htmls/chapter2/.html.
10. Field Map. - Доступний з: http://www.ifer.cz._
