CC BY
36
Лесное хозяйство
ПРИМЕНЕНИЕ КЛАССИФИКАЦИИ ДЕРЕВЬЕВ ДЛЯ ОЦЕНКИ ИХ ДИФФЕРЕНЦИАЦИИ И СТРОЕНИЯ ДРЕВОСТОЕВ
Н. И. ШИНГАРЁВА, аспирант,
Е. А. ПОНОМАРЁВА,
В М СОлОИ^ьЁВ !!620100, г. Екатеринбург
В. М. СОЛОВЬЁВ, уЛ. Сибирский тракт, д. 37; доктор биологических наук, профессор, тел. 8 (343) 233-33-99; Уральский государственный лесотехнический университет
Положительная рецензия представлена С. Л. Меньщиковым, доктором сельскохозяйственных наук, профессором, заведующим лабораторией лесоведения ботанического сада Уральского отделения Российской академии наук.
Процесс дифференциации
древесных растении при совместном произрастании еще недостаточно изучен [1]. Это можно объяснить, с одноИ стороны, трудностями проведения длительных стационарных наблюдении за конкретными древостоями, а с другой — слабой эколого-биологической проработкой вопросов образования, строения и формирования последних [2]. Между тем, результаты дифференциации деревьев наиболее полно могут быть выражены соответствующей классификацией их по росту, размерам, относительным положению и состоянию (разделением деревьев по классам роста). Однако в действующих нормативных документах [3, 4] при рубках ухода за лесом деревья предлагается разделять только на лучшие, вспомогательные и нежелательные без строгой увязки с особенностями размерно-пространственной структуры конкретных древостоев. Если учесть, что все свойства и признаки каждого дерева тесно связаны с его положением по отношению к другим [5], а устойчивое ранговое положение деревья занимают в биогруппах с раннего возраста [6], то при уходе за лесом целесообразно следующее разделение деревьев на классы в вертикальном (1-У) и подклассы в горизонтальном (а, б, в) направлениях (рис. 1).
В пределах каждого из выделенных подразделений деревья делятся на указанные выше общепринятые категории, а по состоянию — на жизнеспособные (ж), сомнительные (с), отмирающие (о) и мертвые (м).
При такой классификации и отборе деревьев максимально полно учитывается экология развивающихся лесных сообществ и требуется иной подход к установлению показателей рубок ухода за лесом, при котором в зависимости от целевого назначения рубок ухода в лесах различных категорий изменятся принципы отбора оставляемых и вырубаемых деревьев, методы ухода, а интенсивность рубок будет определяться числом и размерами деревьев определенных классов и подклассов в пределах установленных нормативов снижения полноты древостоев.
Такое совершенствование действующих правил ухода за лесом обеспечит лесоводственно-экологи-ческую эффективность рубок, а разделение деревьев по размерам и взаимному расположению в группах позволит контролировать качество их проведения без клеймения деревьев — весомой статьи затрат на таксацию лесосек.
Таким образом, внедрение в практику рубок ухода классификации деревьев по росту и относительному
положению позволит повысить экологическую и экономическую эффективность этого важнейшего лесохозяйственного мероприятия.
Цель и методика исследования.
Цель данной работы — показать возможности оценки дифференциации деревьев и строения еловых молодняков искусственного происхождения с помощью классификации деревьев по росту и относительному положению.
Для оценки дифференциации применялись различные показатели — коэффициенты изменчивости и дифференциации, амплитуды редукционных чисел, а для характеристики степени асимметрии рядов и кривых распределения, помимо общепринятых, использовались условные средние значения. Метод классов роста был совмещен с методом средних редукционных чисел.
Ниже на примере густых 40-летних рядовых посадок ели сибирской в Уральском учебно-опытном лесничестве УГЛТУ рассматриваются возможности использования этой классификации для оценки дифференциации деревьев и структуры молодых древо-стоев. Культуры были созданы посадкой двухлетних сеянцев под меч Колесова с размещением 2x0,5 (20 тыс. шт. на 1 га). При такой густоте культур рельефнее проявляются результаты дифференциации деревьев, а признаки деревьев различных классов и подклассов, как и молодняков в целом, могут служить эталонами для сравнения.
Результаты исследования.
На рис. 2 представлены распределения деревьев ели, а в табл. 1 — их статистические характеристики по каждому классу относительного положения и во всем молодом древостое.
Рисунок 1
Схема разделения деревьев в древостое на классы и подклассы относительного положения
шшш.т-эуи. пэгоб. ги
45
Лесное хозяйство
2Ч, 3 4 5 6 7 8
Условные ступени толщины, см
Рисунок 2
Многоугольники распределения деревьев ели по условным ступеням толщины в 40-летних рядовых посадках в целом (1-У) и в пределах классов относительного
положения (I, II, III, IV, У)
Во всем древостое распределение деревьев по ступеням толщины асимметричное за счет преобладания отставших в росте особей. По общему характеру к этому распределению ближе всего распределение деревьев II класса. Однако положительные меры косости и крутости здесь в 2-3 раза выше, чем у всех деревьев. Общее распределение деревьев 1-У классов четко разделяется на составляющие с закономерным изменением положения рядов распределения деревьев от первого класса к пятому. В этом направлении смещаются максимумы числа деревьев. Эти различия в них хорошо отражаются условными средними значениями, которые в I, II, III, 1У-У классах соответственно составляют 5,3; 5,0; 3,0 и 2,1. Для рядовых еловых культур в 40-летнем возрасте характерны высокие изменчивость и дифференциация де-
ревьев, соответственно составляющие 40 % и 45 %. В классах они ниже, чем во всем древостое. От высших классов к низшим значения этих показателей снижаются. Положительные меры косости и крутости в целом и по I-III классам достоверны (табл. 2).
В табл. 2 представлено строение молодняков по классам роста, выраженное методом относительных значений признаков по рангам (методом редукционных чисел).
Метод редукционных чисел при ранжировании деревьев только по диаметру позволяет выражать строение древостоев одновременно по всем таксационным показателям, и в этом его преимущество перед методом рядов распределения. Дифференциация деревьев при этом легко оценивается по амплитудам редукционных чисел (табл. 2). Их значения в порядке снижения можно расположить в следующий ряд: V, d, h, h/d. Связь первых трех показателей с рангами прямая, а относительной высоты — обратная. Выражая строение древостоев с помощью средних редукционных чисел с учетом их рангов по классам роста, следует иметь в виду, что полученные ряды строения сопоставимы лишь в виде кривых относительных значений признаков, позволяющих сравнивать эти значения при одних и тех же показателях рангов деревьев.
Выводы.
Из проведенного анализа следует, что густые еловые молодняки отличаются высокими эндогенной и межиндивидуальной дифференциациями, положительным асимметричным и эксцессивным распределением деревьев по ступеням толщины и нуждаются в своевременном и качественном уходе.
При постоянном числе ступеней толщины общий характер распределения деревьев четко разделяется на составляющие — закономерным смещением максимумов числа деревьев в левую и правую половину общего ряда.
Таблица 1
Статистические характеристики рядов распределения деревьев ели по ступеням толщины
в 40-летних рядовых посадках
Показатели Значения статистических показателей
во всем древостое в пределах каждого класса относительного положения
I II III IV V
Средние значения
действительные, Xd 9,8 ± 0,161 12,8 ± 0,255 9,9 ± 0,219 7,9 ± 0,157 5,8 ± 0,171 4,8 ± 0,059
условные, Xy 3,9 5,3 5,0 3,0 1,9 2,4
Основные отклонения
действительные, ad 4,0 3,8 3,2 1,6 1,5 0,3
условные, а 1,8 1,7 1.4 0,7 0,7 0,6
Коэффициенты
изменчивости, V 40,2 29,7 31,8 20,5 25,7 25,6
дифференциации, Vd 45,0 32,5 28,6 24,0 35,0 23,2
точность опыта 1,6 2,0 2,2 2,0 2,9 4,8
Меры
косости 0,92 ± 0,097 0,72 ± 0,161 1,61 ± 0,17 0,62 ± 0,24 0,35 ± 0,27 -
крутости 0,92 ± 0,192 -0,07 ± 0,321 1,45 ± 0,343 -0,43 ± 0,481 3,65 ± 0,541 -
46
www. m-avu. narod. ru
Лесное хозяйствоЩ^
Таблица 2
Ряды абсолютных и относительных значений различных морфометрических признаков деревьев
по классам роста в 40-летних древостоях рядовых посадок ели сибирской
Показатели Абсолютные (числитель) и относительные (знаменатель) значения показателей деревьев Амплитуды относительных значений деревьев !-У классов
минималь- ные средние по классам роста макси- мальные
КУ I II III IV V
Диаметры ^ 3), см 2,2 9,8 12,8 9,9 7,9 5,8 4.8 24,4 0,710
0,226 1,0 1,301 1,005 0,799 0,591 0,591 2,485
Ранги диаметров (г), % 0 68,5 84,0 69,0 47,5 24,0 14,0 100
Высоты ф), м 3,5 13,7 15,8 13,9 11,3 8,6 7,9 19,0 0,576
0,255 1,0 1,153 1,011 0,825 0,630 0,577 1,385
Относительные высоты 1,577 1,395 1,236 1,403 1,439 1,483 1,660 0,777 0,304
1,131 1,0 0,886 1,006 1,032 1,063 1,190 0,553
Объемы (V), м3 0,001 0,067 0,108 0,067 0,031 0,016 0,009 0,420 1,861
0,019 1,0 1,604 1,000 0,448 0,234 0,139 6,271
Метод классов роста и средних редукционных чисел, применяемые в сочетании, позволяют наиболее полно выразить особенности строения древостоев, рассчитать показатели рубок ухода за лесом и решить вопрос принадлежности древостоев к одному или разным рядам развития.
Рекомендации.
Результаты работы подтверждают возможность широкого применения классификации деревьев по росту как метода оценки дифференциации деревьев и строения древостоев. Он позволяет не только оценивать строение как состав-соотношение количества
деревьев разных классов, но и графически легко переходить к сопоставлению структуры общеизвестным методом редукционных чисел по рангам. Метод классов роста имеет важное не только научно-методическое, но и практическое значение, поскольку может быть успешно применен при отборе деревьев для рубок ухода за лесом. Внедрение в практику рубок ухода классификации деревьев позволит существенно повысить экологическую и экономическую эффективность этого важнейшего лесохозяйственного мероприятия.
Литература
1. Соловьев В. М. Дифференциация деревьев и строение сосновых молодняков // Леса Урала и хозяйство в них. Вып. 14. Свердловск : Изд-во Уральского университета. С. 35-42.
2. Соловьев В. М. Эколого-биологические основы изучения и формирования древостоев // Лесной журнал. 1996. № 4-5. С. 46-51.
3. Правила ухода за лесом / утверждены приказом МПР России от 16.07.2007 г. № 185. М, 2007. 56 с.
4. Наставления по рубкам ухода в лесах Урала. М. : Федеральная служба лесного хозяйства России, 1994. 102 с.
5. Третьяков Н. В. Закон единства в строении насаждений. М.-Л. : Новая деревня, 1927. 113 с.
6. Маслаков Е. Л. Формирование сосновых молодняков. М. : Лесная промышленность, 1984. 166 с.
ммм.т-эчи. пэгоб. ги
47
