CC BY
7
УДК 630.05
Хвойные бореальной зоны. Том XXXVI, № 1. С. 97-101
ОСОБЕННОСТИ ОБЪЕМООБРАЗУЮЩИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ В ДРЕВОСТОЯХ КРАСНОЯРСКО-АЧИНСКО-КАНСКОЙ ЛЕСОСТЕПИ
С. Л. Шевелев, М. Н. Ефремова
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: shewel341@yandex.ru
При выполнении настоящей работы были рассмотрены закономерности формирования стволов в древо-стоях лесостепной зоны Средней Сибири.
В основу исследования положены полевые материалы 6 пробных площадей, собранные в сосново-березовых насаждениях Красноярско-Ачинско-Канского лесостепного района. На пробных площадях было срублено и обмерено 147модельных деревьев.
На первом этапе работы было установлено, что стволы березы в формации сосново-березовых древостоев имеют большую сбежистость по сравнению со стволами в древостоях европейской части России.
Также было выявлено, что видовая высота наиболее тесно коррелирует с высотой древостоя. Характер связи видовой высоты с высотой с высокой степенью адекватности отобразился нелинейным уравнением.
При определении особенностей изменения видовых высот, в пределах четырехсантиметровых ступеней толщины, были построены линейные уравнения, которые характеризуют связь этого признака с высотой. Оказалось, что линии сосредоточены в двух областях: первая содержит данные ступеней толщины от 8 до 20 см, вторая - с диаметром 24 см и выше.
Была найдена зависимость между видовыми диаметрами и высотами стволов.
Далее корреляционный анализ показал, что видовая площадь поперечного сечения тесно коррелирует с высотой, диаметром и видовым диаметром. Зависимость между диаметром и видовой площадью поперечного сечения отобразилась степенным уравнением. На основании найденной высокой корреляционной зависимости была получена формула, для определения объемов стволов березы.
В результате выполненной работы построена таблица видовых высот; предложена формула для определения объемов стволов в древостоях района исследования; выявлены некоторые особенности в изменениях показателей формы стволов деревьев в сосново-березовых древостоях, что позволит повысить точность их таксации.
Ключевые слова: объем ствола, видовая высота, видовой диаметр, видовая площадь.
Conifers of the boreal area. Vol. XXXVI, No. 1, P. 97-101
THE FEATURES OF VOLUME-FORMING INDEXES IN THE STANDS OF THE KRASNOYARSK-ACHINSK-KANSK FOREST-STEPPE
S. L. Shevelev, M. N. Efremova
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: shewel341@yandex.ru
The article is devoted to the consideration the regularities of formation of trunks in the stands of the forest-steppe zone of Middle Siberia.
The study based on the field materials of six sample plots, collected in pine-birch plantings of the Krasnoyarsk-Achinsk-Kansk forest-steppe region. On the sample plots were felled and measured 147 model trees.
At the first stage of the work, was established that trunks of birch in the formation of pine-birch stands have a greater taper compared with the trunks in stands of the European part of Russia.
In addition, it turned out that the species height most closely correlates with the height of the stand. The nature of the relationship of species height with height with a high degree of adequacy displayed the nonlinear equation.
In determining the features of the change of species heights, within the limits of four-centimeter diameter classes, linear equations that characterize the relationship of this feature with height were constructed. It turned out that the lines are concentrated in two areas: the first contains data of diameter classes from 8 to 20 cm, the second - with a diameter of 24 cm and above.
Шевелев С. Л., Ефремова М. Н. Особенности объемообразующих показателей в древостоях ...
The dependence between the species diameters and the heights of the trunks was found.
Further, the correlation analysis showed that the species cross-sectional area closely correlated with height, diameter and species diameter. The relationship between the diameter and the species cross-sectional area display the power equation. Based on the found high correlation dependence, obtained the formula to determine the volumes of trunks of birch.
As a result of the work done: constructed the table of species heights; proposed the formula for determining the volumes of trunks in stands of the study area; established some peculiarities in the changes of indexes of form of the trunks of trees in pine-birch stands, which will improve the accuracy of their inventory.
Keywords: volume of trunk, species height, species diameter, species cross-sectional area.
ВВЕДЕНИЕ
Одной из основных объемообразующих характеристик является форма древесного ствола, которая стала объектом исследования еще в работах А. А. Крюденера [7], при составлении им массовых таблиц для удельных лесов.
Затем этот вопрос детально рассматривался при составлении таблиц Союзлеспрома [16].
Закономерности формирования стволов в древо-стоях лесостепной зоны Западной Сибири фрагментарно нашли отражение в работах Л. М. Морозова [9-11], В. Н. Игошина, В. В. Кузьмичева [5; 6].
Отдельные сведения об изменениях характеристик формы стволов древостоев в других лесостепных районах можно получить из работы С. Л. Шевелева, С. В. Кускашевой [17].
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
ИССЛЕДОВАНИЯ
В зоне лесостепей Средней Сибири растительный покров характеризуется сочетанием различных типов растительности. Древесный ярус представлен сосной, лиственницей, березой и осиной.
Сосновых и лиственничных лесов, образующих чистые древостои сохранилось мало, основную массу представляют сосново-березовые, березово-листвен-ничные и березово-осиновые древостои.
В основу работы положены полевые материалы, собранные в сосново-березовых древостоях Красно-ярско-Ачинско-Канского лесостепного района. Исходные данные представлены 6 пробными площадями, заложенными по требованиям ОСТ 56-69-83 «Пробные площади лесоустроительные. Методы закладки». На пробных площадях было срублено и обмерено 147 учетных деревьев.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Обработка рядов второго коэффициента формы (д2) и старого видового числа (/) показала, что средние значения этих объемообразующих признаков, для стволов березы в формации сосново-березовых насаждений, соответственно равны: д2ср. = 0,62 ± 0,01, при изменчивости ряда (¥) 11,5 % и /ср. = 0,448 ± 0,005, при W = 14,5 %.
В то же время среднее значение д2 для древостоев этой породы в России определено как 0,66 [1]. Такая разница в средних характеристиках позволяет предположить наличие региональных особенностей в форме стволов в условиях лесостепи Средней Сибири.
Также о большей сбежистости лесостепных березняков по сравнению с таежными говорится в работе
В. Н. Игошина и В. В. Кузьмичева [5], посвященной форме стволов в древостоях Барабинской лесостепи.
Таким образом, особенности изменения характеристик формы стволов в районе исследования требуют более подробного рассмотрения и оценки.
Важным показателем, на основе которого определяются объемы стволов и запас древостоя является видовая высота (ЦТ). Таблица видовых высот, как самостоятельный норматив вошла в «Наставление по отводу и таксации лесосек в лесах СССР» в 1969 г. [12].
Видовая высота наиболее тесно коррелирует с высотой и, как правило, определяется в зависимости от этого таксационного показателя. Однако мнения различных исследователей о характере связи между высотой и видовой высотой неоднозначны. Часть авторов [4; 15] поддерживают мнение М. М. Орлова [14], который опираясь на исследования норвежского ученого Эрлинга Эйде, утверждал, что зависимость целесообразно отражать уравнением прямой линии. Другие [2; 13] считают возможным использовать нелинейные уравнения. Некоторые же [3] предлагают разбивать древостои на группы высот и аппроксимировать видовую высоту линейными уравнениями в пределах каждой группы.
Для установления особенностей изменения видовой высоты были построены линейные уравнения вида: И/ = а + ЬЦ, характеризующие связь этого признака с высотой у деревьев входящих в отдельные четырехсантиметровые ступени толщины (рис. 1).
Адекватность уравнений характеризуется коэффициентами детерминации (Л2), величина которых изменяется в диапазоне 0,37-0,99.
Из графика следует, что линии сосредоточены в двух областях, первая включает данные ступеней толщины от 8 до 20 см, во второй сосредоточены линии отображающие изменение видовых высот стволов деревьев с диаметром 24 см и более.
Такой характер размещения линий закономерен и обусловлен тем, что наиболее крупные деревья, как правило, формируются на относительно открытых пространствах - прогалинах, опушках. При достаточно большом диаметре, при малой конкуренции за жизненное пространство и свет стволы таких деревьев зачастую имеют высоту равную с высотой деревьев меньших по диаметру, что естественно сказывается на видовой высоте.
Все это говорит о целесообразности использования для аппроксимации нелинейных уравнений.
Обобщенный ряд видовых высот (рис. 2) формирует единое поле, и связь видовой высоты с высотой
с высокой степенью адекватности отображается уравнением:
И/ = 45.077 ■ Н / (80.254 + И). (1)
При Я2 = 0,81 и 8 = 1,16.
Путем табуляции уравнения (1) получена таблица видовых высот (табл. 1).
Вычисленные по данным пробных площадей средние значения видовых высот для древостоев соответствуют данному ряду с незначительными отклонениями.
Наряду с видовой высотой при построении объемных таблиц иногда используется произведение диаметра на видовое число - видовой диаметр (Д/) и видовая площадь поперечного сечения (§/).
Эти показатели имеют высокую степень взаимообусловленности и достаточно высокую степень зависимости с другими таксационными характеристиками. Парные коэффициенты корреляции лежат в пределах 0,47-0,96.
10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 Высота, м
Рис. 1. Видовые высоты стволов различного диаметра
14.00 12.00 10.00
15.0
Н, м
30.0
Рис. 2. Связь видовой высоты с высотой
Таблица 1 Видовые высоты
Н, м 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
И/, м 4,99 5,86 6,70 7,49 8,26 8,99 9,70 10,38 11,03 11,66 12,27
Шевелев С. Л., Ефремова М. Н. Особенности объемообразующих показателей в древостоях
Таблица 2
Парные коэффициенты корреляции
Показатели деревьев березы ЦТ, м Ж см н, м Д1.3, см А, лет
Видовая площадь ^1.3/), м2 0,47 0,94 0,71 0,96 0,53
0.050
0.045
0.040
0.035
§
0.030
т>
0.025
0.020
0.015
0.010
0.005
0.000
0.0
4.0
—I—I——I—I—г
8.0 12.0 16.0 20.0 24.0 28.0 32.0 36.0 40.0
Д1.3, см
Рис. 3. Связь видовой площади поперечного сечения с диаметром
Видовой диаметр тесно коррелирует с высотой дерева. Эта связь аппроксимируется уравнением вида
Д/ = 1.687 ■ 1.080й.
(2)
При Я2 = 0,85 и £ = 1,56.
Для практического использования представляет интерес видовая площадь поперечного сечения (/). Этот показатель тесно коррелирует как с показателями формы, так и с характеристиками деревьев (табл. 2).
Характер связи между диаметром и видовой площадью поперечного сечения показан на рис. 3.
Уравнение связи имеет вид
& = 0.000063 ■ До
(3)
При Я2 = 0,98 и £ = 0,002.
Таким образом, для определения объемов стволов березы в районе исследования можно рекомендовать формулу
V = (0.000063 ■ Д1.31797) ■ Н. (4)
Проверка формулы по данным объемной таблицы для южно-таежных лесов Сибири [8] показала допустимую точность уравнения.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ
В результате проведения исследования установлено, что стволы березы в сосново-березовых древосто-ях Красноярско-Ачинско-Канского лесостепного района имеют большую сбежистость по сравнению с древостоями европейской части России.
Построена таблица видовых высот. Найдена зависимость между видовыми диаметрами и высотами
стволов. Предложена формула для определения объемов стволов в районе исследования.
Полученные результаты выявили некоторые особенности в изменениях показателей формы стволов березы в районе исследования. Учет этих особенностей позволит повысить точность их таксации.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Анучин Н. П. Лесная таксация. М. : Лесная промышленность, 1982. 552 с.
2. Верхунов П. М. Прирост запаса разновозрастных сосняков. Новосибирск : Наука, 1979. 254 с.
3. Гончарук В. В. Зависимость видовой высоты сосновых древостоев Красноярского Приангарья от различных факторов // Лесная таксация и лесоустройство: межвузов. сб. науч. тр. Красноярск : КПИ, 1982. С. 97-105.
4. Загреев В. В. Географические закономерности роста и продуктивности древостоев. М : Лесная пром-сть, 1978. 240 с.
5. Игошин В. Н., Кузьмичев В. В. Форма стволов березы в Барабинской лесостепи // Лес-2008 : материалы IX Междунар. науч.-техн. конф. Брянск, 2008. С. 35-37.
6. Игошин В. Н. Строение и рост колочных лесов Барабинской степи : автореф. дис. ... канд. с.-х. наук: 06.03.02. Красноярск, 2008. 27 с.
7. Крюденер А. А. Массовые таблицы и таблицы сбега для березы в удельных лесах средней России. СПб : Типогр. гл. управления уделов, 1908. Вып. 1. 93 с.
8. Лесотаксационный справочник для южнотаежных лесов Средней Сибири / С. Л. Шевелев,
B. В. Кузьмичев, Н. В. Павлов, А. С. Смольянов. М. : ВНИИЛМ, 2002. 166 с.
9. Морозов Л. М. Суммы площадей сечения и запасы березняков Обь-Иртышского междуречья // Лесная таксация и лесоустройство : межвузов. сб. науч. тр. Красноярск : КПИ, 1974. С. 31-34.
10. Морозов Л. М. Таксация стволовой древесины в березняках средней и южной тайги Обь-Иртышского междуречья // Лесная таксация и лесоустройство: межвузов. сб. науч. тр. Красноярск : КПИ, 1975. С. 96-103.
11. Морозов Л. М. Сортиментация и товарная структура березовых древостоев Обь-Иртышского междуречья // Лесная таксация и лесоустройство: межвузов. сб. науч. тр. Красноярск : КПИ, 1978.
C. 62-67.
12. Наставление по отводу и таксации лесосек СССР. М, 1969. 89 с.
13. Никитин К. Е. Лиственница на Украине. Киев, 1966. 331 с.
14. Орлов М. М. Лесная таксация. Л., 1929. 532 с.
15. Суприянович Н. Е. Строение и рост сосняков Приангарья // Таксационные исследования лесов Сибири. Красноярск, 1977. С. 31-75.
16. Тюрин А. В. Таблицы сбега и объема стволов березы по бонитетам // Массовые таблицы для сосны, ели, дуба, березы и осины по классам бонитета. М. ; Л. : Сельколхозгиз, 1931. С. 405-496.
17. Шевелёв С. Л., Кускашева С. В. Форма стволов берёзы в среднесибирском подтаёжно-лесостеп-ном районе // Лесная таксация и лесоустройство, Красноярск. 2013. № 1 (49). С. 44-47.
REFERENCES
1. Anuchin N. P. Lesnaya taksatsiya. M. : Lesnaya promyshlennost', 1982. 552 s.
2. Verkhunov P. M. Prirost zapasa raznovozrastnykh sosnyakov. Novosibirsk : Nauka, 1979. 254 s.
3. Goncharuk V. V. Zavisimost' vidovoy vysoty sosnovykh drevostoyev Krasnoyarskogo Priangar'ya ot razlichnykh faktorov // Lesnaya taksatsiya i lesoustroy-stvo: mezhvuzov. sb. nauch. tr. Krasnoyarsk : KPI, 1982. S. 97-105.
4. Zagreyev V. V. Geograficheskiye zakonomernosti rosta i produktivnosti drevostoyev. M : Lesnaya prom-st', 1978. 240 s.
5. Igoshin V. N., Kuz'michev V. V. Forma stvolov berezy v Barabinskoy lesostepi // Les-2008 : materialy IX Mezhdunar. nauch.-tekhn. konf. Bryansk, 2008. S. 35-37.
6. Igoshin V. N. Stroyeniye i rost kolochnykh lesov Barabinskoy stepi : avtoref. dis. ... kand. s.-kh. nauk: 06.03.02. Krasnoyarsk, 2008. 27 s.
7. Kryudener A. A. Massovyye tablitsy i tablitsy sbega dlya berezy v udel'nykh lesakh sredney Rossii. SPb : Tipogr. gl. upravleniya udelov, 1908. Vyp. 1. 93 s.
8. Lesotaksatsionnyy spravochnik dlya yuzhno-tayezhnykh lesov Sredney Sibiri / S. L. SHevelev, V. V. Kuz'michev, N. V. Pavlov, A. S. Smol'yanov. M. : VNIILM, 2002. 166 s.
9. Morozov L. M. Summy ploshchadey secheniya i zapasy bereznyakov Ob'-Irtyshskogo mezhdurech'ya // Lesnaya taksatsiya i lesoustroystvo : mezhvuzov. sb. nauch. tr. Krasnoyarsk : KPI, 1974. S. 31-34.
10. Morozov L. M. Taksatsiya stvolovoy drevesiny v bereznyakakh sredney i yuzhnoy taygi Ob'-Irtyshskogo mezhdurech'ya // Lesnaya taksatsiya i lesoustroystvo: mezhvuzov. sb. nauch. tr. Krasnoyarsk : KPI, 1975. S. 96-103.
11. Morozov L. M. Sortimentatsiya i tovarnaya struktura berezovykh drevostoyev Ob'-Irtyshskogo mezhdurech'ya // Lesnaya taksatsiya i lesoustroystvo: mezhvuzov. sb. nauch. tr. Krasnoyarsk : KPI, 1978. S. 62-67.
12. Nastavleniye po otvodu i taksatsii lesosek SSSR. M, 1969. 89 s.
13. Nikitin K. E. Listvennitsa na Ukraine. Kiyev, 1966. 331 s.
14. Orlov M. M. Lesnaya taksatsiya. L., 1929. 532 s.
15. Supriyanovich N. E. Stroyeniye i rost sosnyakov Priangar'ya // Taksatsionnyye issledovaniya lesov Sibiri. Krasnoyarsk, 1977. S. 31-75.
16. Tyurin A. V. Tablitsy sbega i ob"yema stvolov berezy po bonitetam // Massovyye tablitsy dlya sosny, eli, duba, berezy i osiny po klassam boniteta. M. ; L. : Sel'kolkhozgiz, 1931. S. 405-496.
17. Shevelev S. L., Kuskasheva S. V. Forma stvolov berezy v srednesibirskom podtayezhno-lesostepnom rayone // Lesnaya taksatsiya i lesoustroystvo, Krasnoyarsk. 2013. № 1 (49). S. 44-47.
© Шевелев С. Л., Ефремова М. Н., 2018
Поступила в редакцию 13.09.2017 Принята к печати 26.02.2018
