Научная статья на тему 'Моделирование возрастной динамики общей древесной массы саксаула черного (Haloxylon aphyllum (Minkw.) Iljin) с учетом запланированной густоты древостоя'

Моделирование возрастной динамики общей древесной массы саксаула черного (Haloxylon aphyllum (Minkw.) Iljin) с учетом запланированной густоты древостоя Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
205
35
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МОДЕЛИРОВАНИЕ / САКСАУЛ ЧЕРНЫЙ / АДЕКВАТНОСТЬ МОДЕЛИ / MODELLING / BLACK SAXAUL / MODEL ADEQUACY

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Хлюстов В. К., Бедарева О. М.

В результате статистического моделирования получены уравнения регрессии возрастных изменений средней высоты по классам бонитета и общей древесной биомассы по значениям средних высот и густоте древостоя саксаула черного.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Хлюстов В. К., Бедарева О. М.

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

The article presents regress equations of age-related average height changes by growth classes and of general wood pulp by average height and density of the black saxaul forest stand, derived as a result of statistical modelling.

Текст научной работы на тему «Моделирование возрастной динамики общей древесной массы саксаула черного (Haloxylon aphyllum (Minkw.) Iljin) с учетом запланированной густоты древостоя»

УДК 630*5: 528.8

В. К. Хлюстов, О. М. Бедарева

МОДЕЛИРОВАНИЕ ВОЗРАСТНОЙ ДИНАМИКИ ОБЩЕЙ ДРЕВЕСНОЙ МАССЫ САКСАУЛА ЧЕРНОГО (HALOXYLON APHYLLUM (MINKW.) ILJIN)

С УЧЕТОМ ЗАПЛАНИРОВАННОЙ ГУСТОТЫ ДРЕВОСТОЯ

В результате статистического моделирования получены уравнения регрессии возрастных изменений средней высоты по классам бонитета и общей древесной биомассы по значениям средних высот и густоте древостоя саксаула черного.

The article presents regress equations of age-related average height changes by growth classes and of general wood pulp by average height and density of the black saxaul forest stand, derived as a result of statistical modelling.

Ключевые слова: моделирование, саксаул черный, адекватность модели.

Keywords: modelling, black saxaul, model adequacy.

Составление таблиц возрастной динамики требует проведения значительных исследований. Опытный материал, привлекаемый для этих разработок, должен быть всесторонне проанализирован и систематизирован, так как даже незначительные отклонения какого-либо таксационного показателя от реально существующих закономерностей приведут к недостоверным итоговым результатам.

----При проведении таких исследований следует соблюдать систем -

носвьсвмамшшшкеосдптйшвгом&т&ршажа ияишКаватемопрыжодит» -его анализ с использованием многомерных методов моделирования процессов по каждому таксационному показателю, формируя оптимальную структуру каждой отдельной модели. Учитывая то, что указанные нормативы должны быть типичными для региона, следует провести подробные натурные исследования в нем [1].

Рассматриваемые задачи исследований были ограничены выявлением закономерностей изменения с возрастом средних высот, показателей продуктивности, выраженных запасом наличного древостоя и производным от него средним и текущим изменением запаса [2; 3].

В отечественной таксации показатель максимальной сомкнутости принимается за 1,0 (эталон), а определение запаса менее сомкнутых древостоев выражается в долях от эталона.

В качестве объектов исследований были выбраны насаждения саксаула черного I, II и III классов бонитета, в которых было заложено 45 временных пробных площадей в пустыне Сарыесик-Атырау (подзона средних пустынь Казахстана). На каждой пробной площади были отобраны модельные деревья по ступеням диаметра крон и другим такса-

ционным показателям. Была проведена многофакторная классификация опытных материалов.

При построении статистических моделей взаимосвязей таксационных показателей в зависимости от густоты древостоев были определены действительные пределы числа деревьев (в шт.) на 1 га. Наглядно распределение пробных площадей с густотой в пределах от 500 до 5 000 шт. на 1 га в диапазоне возрастов от 5 до 13 лет представлены на рисунке 1.

В отличие от существующих методических приемов, анализ роста по уровням продуктивности (бонитетам) и типам кривых дал возможность получить модели динамики средней высоты древостоев по 0,5-метровым ступеням высот и возраста с 5-летней градацией от 5 до 25 лет с учетом классов бонитета I, II, III.

Построенная система кривых представлена на рисунке 2. В таблице 1 приведены средние значения высот для саксаульников в возрасте 15 лет Ні5 = 1,0 м, Ні5 = 1,5 м, Ні5 = 2,0 м для бонитетов I, II, III классов. Статистическое моделирование возрастных изменений средней высоты (Н) по классам бонитета (В) осуществлено по уравнению регрессии вида:

где Н — средняя высота, м;

В — класс бонитета;

А — возраст древостоя, лет;

Я2 — коэффициент детерминации;

¥ — критерий Фишера;

t — критерий значимости численных коэффициентов уравнения.

Н = exp(- 1,06969 - 0,4651401/и2В + 0,670089/иА) R2 = 0,912; F = 98,1; Р < 0,05; t = |9,9; 8,3; 13,51 lim B = 1 - 3; lim А = 5 - 20,

(1)

0

—■— максимум

* данные ПП

0

5

10

15

Возраст, лет

20

25

30

Рис. 1. Диапазон распределения числа деревьев на опытных пробных площадях в саксаульниках различного возраста

Моделирование возрастной динамики древесной массы саксаула черного у—^

-----------------------------------------------------------------^

О степени соответствия значений средних высот, полученных по уравнению (1), свидетельствует рисунок 2.

3,00 -|---------------------------------------

о,so

0,00 -I------,-------,--------,--------,--------

0 5 10 15 20 25

Возраст, лет

Рис. 2. Диапазон распределения средних высот на опытных пробных площадях в саксаульниках различного возраста по классам бонитета

Наряду со средними высотами проведено моделирование возрастной динамики общей древесной массы саксаульников с учетом возрастных градаций 5, 10, 15, 20, 25 лет и запланированной густотой стояния экземпляров 1000, 2000, 3000, 4000, 5000 шт. на 1 га в 5-летнем возрасте при различной средней высоте древостоя в 15-летнем возрасте. Статистическое моделирование изменения общей древесной массы по значениям средних высот (Н) и густоте стояния древостоя осуществлено по уравнению вида:

Мобщ=ехр(2,9621003 + 2,7556909lnH+0,6766649lnN) (2)

(lnA, ln2A, ln2H, їиВкр статистически не значимы ^расч < 2,0))

R2 = 0,854; F = 58,7; Р < 0,05; t = |4,8; 10,2; 8,3| lim Н=1 — 3 м; lim N = 1000 — 5000 шт. на 1 га, где Н — средняя высота, м;

N — число деревьев, шт. на 1 га;

R2 — коэффициент детерминации;

F — критерий Фишера;

Р — значимость критерия F;

t — критерий значимости численных коэффициентов уравнения;

А — возраст, годы.

Таблица 1

Диапазон распределения средних высот для His = 1,0 м, His =1,5 м, His = 2,0 м

Н а0/10 Бонитет А Множество 0,954838261 F Значимость F

ai -1,06969 -0,4651401 0,670089212 R-квадрат 0,911716105 98,107395 968Е-11

ti -9,9733863 -8,3072453 13,50997646 Норми-ров. 0,902423063 - -

- - - Стан- дартная 0,054058197 - -

- - - Наблю- дений 22 - -

Бонитет Возраст (А) Высота (Н) Н15=1,0м Й15=1,5м Н15=2,0м

I 2 3 4 5 6

I 5 1,01 0,48 0,72 0,96

I 10 1,61 0,76 1,14 1,52

I 15 2,11 1,00 1,50 2,00

I 20 2,55 1,21 1,82 2,43

II 5 0,81 0,48 0,72 0,96

II 10 1,28 0,76 1,14 1,52

II 15 1,68 1,00 1,50 2,00

II 20 2,04 1,21 1,82 2,43

III 5 0,58 0,48 0,72 0,96

III 10 0,92 0,76 1,14 1,52

III 15 1,20 1,00 1,50 2,00

III 20 1,46 1,21 1,82 2,43

Таким образом, выявлено, что общая древесная масса в количественном отношении закономерно снижается с изменением высоты (Н15 = 2,0 ^ ... Н15 = 1,0 м). Особенно резко изменения выражены для древостоев саксаульников при высоте Н15 = 1,0 м. По результатам исследования получена таблица нормативов общей древесной массы в зависимости от густоты стояния древостоя саксаула черного средних высот (табл. 2).

Таблица 2

Зависимость общей древесной массы саксаула черного от средней высоты и числа деревьев

Возраст, лет Бонитет На/H15 Число деревьев, шт. Масса общая древесная, кг

5 I 0,5 1000 273

10 I 0,8 500 613

15 I 1,0 300 917

20 I 1,2 200 1186

Моделирование возрастной динамики древесной массы саксаула черного у—^ ---------------------------------------------------------------------^

5 I 0,5 2000 436

10 I 0,8 1125 1061

15 I 1,0 600 1467

20 I 1,2 337,5 1690

5 I 0,5 3000 573

10 I 0,8 1750 1431

15 I 1,0 900 1930

20 I 1,2 475 2130

5 I 0,5 4000 696

10 I 0,8 2375 1760

15 I 1,0 1200 2344

20 I 1,2 612,5 2530

5 I 0,5 5000 810

10 I 0,8 3000 2061

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

15 I 1,0 1500 2726

20 I 1,2 750 2901

5 II 0,7 1000 833

10 II 1,1 500 1874

15 II 1,5 300 2805

20 II 1,8 200 3626

5 II 0,7 2000 1331

10 II 1,1 1125 3244

15 II 1,5 600 4483

20 II 1,8 337,5 5166

5 II 0,7 3000 1752

10 II 1,1 1750 4375

Окончание табл. 2

Возраст, лет Бонитет На/Н15 Число деревьев, шт. Масса общая древесная, кг

15 II 1,5 900 5898

20 II 1,8 475 6510

5 II 0,7 4000 2128

10 II 1,1 2375 5379

15 II 1,5 1200 7166

20 II 1,8 612,5 7733

5 II 0,7 5000 2475

10 II 1,1 3000 6300

15 II 1,5 1500 8333

20 II 1,8 750 8868

5 III 1,0 1000 1840

10 III 1,5 500 4141

15 III 2,0 300 6197

20 III 2,4 200 8011

5 III 1,0 2000 2942

10 III 1,5 1125 7168

15 III 2,0 600 9905

20 III 2,4 337,5 11415

5 III 1,0 3000 3871

10 III 1,5 1750 9666

15 III 2,0 900 13032

20 III 2,4 475 14385

5 III 1,0 4000 4702

10 III 1,5 2375 11885

15 III 2,0 1200 15832

20 III 2,4 612,5 17085

5 III 1,0 5000 5469

10 III 1,5 3000 13920

15 III 2,0 1500 18413

20 III 2,4 750 19594

Список литературы

1. Хлюстов В. К. Древесный прирост и лесопользование / С.Пб. лесотех. акад. СПб., 1992. Деп. в ВНИПИЭИ леспром. 06.05.92. №2842-лб92.

2. Хлюстов В. К. Возрастная динамика продуктивности саксауловых древо-стоев Средних пустынь Казахстана // Экспериментальная информация в почвоведении: теория и пути стандартизации: труды Всероссийской конференции. М., 2005. С. 78 - 79.

3. Хлюстов В. К. Закономерности возрастной динамики роста, строения и продуктивности саксаульников // Сельское хозяйство — проблемы и перспективы: междунар. науч. практ. конференция (17 — 19 апреля): материалы. Гродно, 2006. С. 28 — 32.

Об авторах

В. К. Хлюстов — д-р с.-х. наук, проф., РГАУ-МСХА им. К. А. Тимирязева, vitakhlustov@mail.ru

О. М. Бедарева — канд. биол. наук, доц., КГТУ, olgabedareva@mail.ru

Authors

Professor V. K. Khlustov — Russian State Agricultural University, vitakhlus-tov@mail.ru

Dr. O. M. Bedareva — Associate Professor, Kaliningrad State Technical University, olgabedareva@mail.ru

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.