Научная статья на тему 'Моделі росту смерекового деревостану'

Моделі росту смерекового деревостану Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

CC BY
67
16
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
модель росту / модель збігу стовбура / приріст / ялиновий деревостан / growth model / model of sbega trunk / increase / spruce stands

Аннотация научной статьи по экономике и бизнесу, автор научной работы — М М. Король, Р Р. Вицега

Оцінка росту дерев, а також визначення форми дерев і вихід сортиментів залежно від проведення господарських заходів у насадженні є важливим критерієм, що вказує на правильність і якість передбачуваних робіт за веденням догляду за лісом. Описані моделі росту дерев ялини європейської в Українських Карпатах. Для дослідження використано матеріали 80 пробних площ та 250 модельних дерев з повним аналізом ходу росту. Запропоновані моделі базуються на експоненціальних, логістичних та диференціальних рівняннях.

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

Growth model of spruce stands of Ukrainian Carpathians

Estimation of growth of trees, and also determination of form of trees and output of timber, depending on conducting of economic measures in planting is important criterion which specifies on a rightness and quality of the designed works on the conduct of care of forest. In work the patterns of growth of fir-tree are described European in Ukrainian Carpathians. For research material is used 80 sample plots and 250 model trees with the thorough analysis of motion of growth. The offered models are based on exponential, logistic and differential equalizations

Текст научной работы на тему «Моделі росту смерекового деревостану»

3

повноти до 0,6 в деревосташ II боштету прирiст зростае до 6,96 м /га (за С. Недялковим). Якщо в 120 роюв деревостан I боштету зрщити до повноти 0,83, прирют становитиме 13,1 м3/га, а II бонiтету при повнот 0,86-8,6 м3/га.

Висновки. Внаслiдок моделювання розраховано нормативи продук-тивностi для рiзновiкових букових деревостанiв у Карпатах. На основi цих нормативiв запропоновано споЫб лiмiтування головного користування у ви-бiрковому господарствi за наявност або формування в перспективi чотирьох поколшь лiсу. Лiмiти запасу е нормативною основою регулювання головного користування, результатом дотримання яких е досягнення сталост користування стиглим люом. Загалом, органiзацiя вибiркового букового господар-ства в Карпатах за рахунок зростання штенсивносл користування приводить до зростання продуктивност на 20-30 %, порiвняно з лiсосiчним.

Лiтература

1. Анучин Н.П. Таксация и устройство разновозрастных лесов. - М.: Лесная пром-сть, 1969. - 64 с.

2. Верхунов П.М. Вопросы оптимизации лесопользования в связи с возрастным строением лесов// Лесная таксация и лесоустройство: Межвуз. сб. науч. тр. - Красноярск: КПИ, 1983. - С. 12-18.

3. Воропанов П.В. Лекции по лесной таксации/ Брянская областная типография управления по печати. - Брянск, 1965. - Ш часть. 2-я книга: Таксация массива. - 476 с.

4. Косарев Н.Г. К вопросу об особенностях таксации разновозрастных пихтовых насаждений Кузнецкого Ала-тау и Салаирского кряжа// Лесная таксация и лесоустройство/ III раздел/ Межвуз. научн. тр. по л/х. - Красноярск: Сиб. технолог. инст., 1974, вып. 3. - С. 6-12.

УДК 630*56 Асист. М.М. Король1, канд. с.-г. наук;

асист. Р.Р. Вицега2 - НЛТУ Украти

МОДЕЛ1 РОСТУ СМЕРЕКОВОГО ДЕРЕВОСТАНУ

Ощнка росту дерев, а також визначення форми дерев i вихщ сортименпв за-лежно вщ проведення господарських заходiв у насадженш е важливим ^m^ieM, що вказуе на правильшсть i яюсть передбачуваних роб^ за веденням догляду за люом. Описаш моделi росту дерев ялини европейсько! в Укра'шських Карпатах. Для дослщ-ження використано матерiали 80 пробних площ та 250 модельних дерев з повним аналiзом ходу росту. Запропоноваш моделi базуються на експоненщальних, лопс-тичних та диференщальних рiвняннях.

Ключов1 слова: модель росту, модель зб^ стовбура, прир^, ялиновий деревостан.

Assist. M.M. Korol; assist. R.R. Vytseha - NUFWT of Ukraine Growth model of spruce stands of Ukrainian Carpathians

Estimation of growth of trees, and also determination of form of trees and output of timber, depending on conducting of economic measures in planting is important criterion which specifies on a tightness and quality of the designed works on the conduct of care of forest. In work the patterns of growth of fir-tree are described European in Ukrainian Carpathians. For research material is used 80 sample plots and 250 model trees with the thorough analysis of motion of growth. The offered models are based on exponential, logistic and differential equalizations.

Keywords: growth model, model of sbega trunk, increase, spruce stands.

1 [email protected]

2 [email protected]

Науковий вкник, 2006, вип. 16.3

Вступ

При вивченш складних процесiв та явищ необхiдно використовувати моделi, за допомогою яких вивчають найбiльш впливовi чинники, що форму-ють т або iншi властивостi об'екта. Модель дае змогу також навчитись правильно управляти об'ектом, апробуючи при цьому рiзнi варiанти управлiння на моделi цього об'екта. Конструкцiя моделей росту вщображае органiзацiю лiсiвничих знань та закономiрностей окремих аспектiв люового розвитку для правильного ведення господарства. Лiсовi моделi росту формують у л^вни-ка погляд на комплексну штегращю мiж структурою i процесами, як вщбу-ваються в люовш екосистемi, та сприяють глибшому розумшню розвитку ль су. Для лшвничо! практики лiсовi моделi росту - це необхщш допомiжнi за-соби ефективного економiчного планування лiсового пщприемства. Створен-ня програми автоматичного обрахунку даних, а також прогнозування розвитку насадження на певний перюд, надае моделi практичност та мобшьность

Моделi росту, якi е на сьогодш i базуються на змш основних середнiх показникiв насадження з вжом, неадекватно оцiнюють процеси формування та динамжи мiшаних та рiзновiкових деревостанiв. В Gвропi на початку 90-х рр. розпочався розвиток моделей, як описують кожне поодиноке дерево або бюгрупи насадження. Прикладом цього е роботи Г. Газенауера [1-5], А. Штаге [11], Р. Монзенруда [6-8], Г. Претча [9, 10], Г. Штерби [12-14].

На сьогодш юнуе двi рiзнi групи моделей. Перша базуеться на роботах Р. Невгама, де пропагуеться потенцшна концепщя. Основним критерiем цього шдходу е максимальний потенцiал росту кожного дерева у деревосташ. Фактичний прирiст визначаеться шзшше, за допомогою редукцiйного фактора, який виводиться iз дерев конкуренлв [1, 12].

Другою важливою концептуальною думкою е визначення потенцшно-го приросту. Фактичний прирiст за дiаметром, висотою та об'емом визнача-ються безпосередньо iз замiряних дерев [1, 3].

Матер1али та методика дослщження

Для дослiдження моделювання росту дерева вщ таксацiйних ознак самого дерева та деревостану використовувались модельш стовбури ялини зви-чайно!, обмiрянi на 80 пробних площах в одновiкових чистих ялинових дере-востанах Украшських Карпат. Вiк деревостану коливався вщ 14 до 115 роюв. На кожнiй пробнiй плошд здiйснено суцiльний перелiк дерев iз замiрами висоти дерева для кожного ступеня товщини. Величина пробних площ узгоджувалась iз вiком та густотою деревостану i змiнювалась у межах вщ 0,09 до 1,0 га. З кожно! пробно! плошд було взято у середньому по 7 модельних дерев, для яких проведений повний аналiз ходу росту: на кожне дерево припадало у середньому до 12 замiрiв на висотах 0,0 м; 1,0 м; 1,3 м; 3,0 м; 5,0 м i т.д. Для модельних дерев, висота яких перевишувала 25 м, довжина секцш встановила 4 м.

Першим кроком у розвитку модел^ яка описуе рют дерева, використо-вували кореляцiйну матрицю мiж ознаками дерева та деревостану. По^м iз використанням статистично! обробки та багатофакторного аналiзу оцiнювали найбшьш впливовi показники, якi безпосередньо використаш у рiвняннях мо-делювання.

Результати дослщження

Модел^ якi створеш для ялинових насаджень Украшських Карпат розраховують прирют на п'ять роюв, а саме:

1. Модель приросту плошд поперечного перерiзу (Zg)

0.5

Zg =

1 + е

a1+a2-ln(d 2 )+a3(h / d )+a4e(CR)

BAL

a6 I d -+---+aj • ln| —

a5 (N/A) ' ^ A

2 VV

(1)

звщки, Zd, чи d дорiвнюватиме:

Zd

Zc

2 • „ /—, або d = 2 •. n

Zg + g

n

2. Модель приросту у висоту ( Zh )

Zh = ■

10

ln| N )

a0 +arln(h2 )+aT ^ d j+a3 • lh(CR )+ BAL"4 + ^ ^ +a6 • ln| A

\ ?

(2)

(3)

1 + e

де: Zg - поточний прирiст за площею поперечного перерiзу, м2; Zd - поточ-ний прирют за дiаметром, см; Zh - поточний прирiст за висотою, м; d - дь аметр дерева, см; h - висота дерева, м; CR - частка крони дерева; BAL -сума площ поперечного перерiзу найгрубших дерев, м /га; A - вж дерева, роки; N - густота насадження, шт/га.

Для розрахунку приросту за об'емом дерева використано таку формулу:

Zv = Va - Va-n . (4)

У нашому випадку об'ем дерева дорiвнюватиме:

Va+n = Va + Z

V ?

(5)

3

де: 2у - 5^чний поточний прирiст за об'емом, м ; Уа - об'ем дерева в тепе-ршнш час, м3; ¥а+„ - об'ем дерева п (5) рокiв вперед, м3. Коефiцiенти моделей наведено в табл. 1.

Табл. 1. Коеф^енти моделей приросту за площею поперечного перерiзу i

висотою

Коефщ1енти модел1 Приршт за площею поперечного перер1зу Zg Приршт за висотою Zh

а0 1,250 -2,946

а1 0,132 -1,193

а2 0,416 5,352

а3 -0,562 -0,546

а4 3,363 0,074

а5 2,187 73,597

аб -0,317 1,800

3. Модель твiрноï поверхш стовбура. Розрахунок твiрноï поверхш стовбура проводився за допомогою рiвнянь:

r(h) = u + v • e~ph - w • eqh, (6)

Науковий ¡¡¡сник, 2006, вип. 16.3

де:

u

1 - eq(1.3-H)

+ (ri.3 - i)(1

1

1 - ep(1.3-H)

)

(1.3 - i)

?P'1.3

w =

ep(1.3 - H)

i ■ e~qh

1 _ eq(13 -h )

(7)

(8) (9)

Параметри i, p, q моделi ялинового насадження описуеться наступним рiвняннями:

i = e

P

a1+a2 ■ ln(d)+

h ■ d

a4 ■ d2 + a5 ■

v d y

(10) (11)

+

a6

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

h ■G

q = a7 ■ e

ag ln(G) ■

a9

(d ■ h)"

(12)

де: г(к) - радiус дерева на висот к (м), см; к - висота замiру дiаметра, або ра-дiуса дерева, м; Н - загальна висота дерева, м; г13 - радiус дерева на висот грудей, см; I - коефщент (загальний параметр; за С. Бршком i К. Гадовим, 1986); р - коефщент (описуе нижню частину профiлю дерева); ц - коефщент (описуе верхню частину профшю дерева); й - дiаметр дерева на висот грудей, см; О - сума площ поперечного перерiзу деревостану, м2/га; а1____а9 - ко-

ефiцiенти рiвняння.

Для ще! моделi за допомогою нелiнiйних рiвнянь розраховано такi ко-ефiцiенти, якi наведено в табл. 2.

Значения коефшденпв Коефщенти

а1 a2 аз а4 а5 аб а7 а8 а9

0,857 0,584 -6,974 0,704 29,286 678,506 0,009 2,266 4,952

v

KpiM цього, модель дае змогу розрахувати об'ем ростучого дерева (V) на вибраних висотах h1 та h2 i мае такий вигляд:

V ( h2 )= F (h2)-F(h) де F(h)=\f(h) dh i f(h)=nir(h))\ (13)

де F(h) = я\u2 + v2e~2ph + w2e2qh dh + 2njuve-ph - uweqh - vwe(q-p)h dh . (14)

За цими моделями можна розрахувати сортиментну структуру всього деревостану.

Обговорення

Ялиновi насадження Украшських Карпат, в основному, формувалися пiд впливом антропогенного фактора, що позначилось на !х структурi, зако-

номiрностях росту та змш таксацiйних показникiв. Ялиновi деревостани Украшських Карпат характеризуются високими таксацiйними показниками i на ix величину iстотно впливають лiсогосподарськi заходи. На сьогоднi важ-ливим е створення математичних моделей, якi автоматично оцiнюють змiни показникiв деревостану залежно вiд проведення доглядових рубань за люом. Запропонованi моделi дають змогу розрахувати основнi показники окремого дерева (прирют висоти та дiаметра, форму стовбура), якi у подальшому аналь зують оцiнку та стан цшого деревостану.

Лiтература

1. Hasenauer H. Die simultanen Eigenschaften von Waldwachstums-modellen. - Hamburg: Paul Parey, 2000. - 354 s.

2. Hasenauer H. Höhenzuwachsmodelle fuer die wichtigsten Baumarten Österreichs// Forstwiss. Cbl. 118, 1999. - S. 14-23.

3. Hasenauer H., Monserud R.A. A crown ratio model for Austrian forests. Forest Ecology and Management 84, 1996. - P. 49-60.

4. Hasenauer H., Monserud R. Biased predictions for tree height increment models developed from smooth "data"// Ecological Modelling 98, 1996. - P. 13-22.

5. Hasenauer H., Stampfer E., Rohrmoser C., Sterba H. Solitärdimensionen der wichtigsten Baumarten Österreichs. - ÖFZ 105 (3), 1994. - S. 28-29.

6. Monsenrud R.A. Methodology for simulating Wisconsin northern hardwood stand dynamics. - Univ. Wisconsin-Madison, Dissertation Abstrakt, 1975. - Vol. 36 (11). - 156 p.

7. Monserud R.A., Sterba H. A Basal Area Increment Model for Even- and Uneven-Aged Forest Stands in Austria// Forest Ecology and Management, 1996. - N 80. - P. 57-80.

8. Monserud R.A., Sterba H. Modeling individual tree mortality for Austrian forest species// Forest Ecology and Management 113, 1999. - P. 109-123.

9. Pretzsch H. Konzeption und Konstruktion von Wuchsmodellen für Rein- und Mischbestände. - FFM 115, 1992. - 332 s.

10. Pretzsch H. Modellierung des Waldwachstums. Parey Buchverlag Berlin, 2001. - 341 s.

11. Stage A.R. Prognosis model for stand development. USDA Forest Service Research Paper INT - 137, 1973.

12. Sterba H. Prognaus - ein abstandsunabhängiger Wachstums-simulator für gleichaltrige Mischbestände. Deutscher Verband forstlicher Forschungsanstalten- Sektion Ertragskunde, 29-31. Mai 1995 Joachimsthal, 1995. - S. 173-183.

13. Sterba H., Korol M., Rössler G. Ein Ansatz Evaluierung eines Einzelbaumwachstumssi-mulators für Fichtenreinbestände// Forstwissen-schaftliches Centralblatt. - Berlin: Blackwell Verlag, 2001. - Nr 120 (6). - S. 175-182.

14. Sterba H., Monserud R.A. Applicability of the forest stand growth simulator PrognAus for the Austrian part of the Bohemian Massif. Ecological Modelling. 98, 1997. - P. 23-34.

УДК 712.4(477.82) Асист. Н.П. Ковальчук -Луцький державний

техтчний ушверситет

САДОВО-ПАРКОВЕ МИСТЕЦТВО У ПРИВАТНИХ

САДАХ М. ЛУЦЬКА

Подано результати аналiзу композицшно! побудови та видового складу зеле-них насаджень приватних садiв м. Луцька. Вперше проведено порiвняльнi дослщження побудови малого саду на сучасному етат та його дендролопчний склад, що дае можливють визначити i порiвняти на домiнуючi аспекти у композицшному вирь шенш ландшафтного дизайну малого саду, провести ч^кий аналiз та визначити ос-новш напрямки, якими керуеться садово-паркове мистецтво сучасносп.

Ключов1 слова: дендрофлора, ландшафтний дизайн, садово-паркове мистецтво, система озеленення, малий сад, дендролопчний склад.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.