Научная статья на тему 'Влияние полноты и состава древостоя на жизнеспособность пихтового подроста в условиях Рудного Алтая'

Влияние полноты и состава древостоя на жизнеспособность пихтового подроста в условиях Рудного Алтая Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
158
47
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
РУДНЫЙ АЛТАЙ / ПИХТОВЫЕ И БЕРЕЗОВЫЕ НАСАЖДЕНИЯ / ПОЛНОТА / ЖИЗНЕСПОСОБНОСТЬ ПОДРОСТА / RUDNY ALTAI / FIR AND BIRCH PLANTS / LEAF CANOPY NORMALITY / LEAF CANOPY NORMALITY VIABILITY OF UNDERGROWTH

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Калачев А. А., Архангельская Т. А., Парамонов Е. Г.

Приведены результаты изучения естественного возобновления пихты под пологом разнополнотных пихтовых и березовых древостоев. Определена зависимость качественного состояния подроста от состава древостоя и полноты древесного полога. Определяющее влияние на жизнеспособность пихтового подроста оказывает полнота древостоев. Качественное состояние подроста можно регулировать, снижая полноту древостоя до определенного предела.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Калачев А. А., Архангельская Т. А., Парамонов Е. Г.

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

INFLUENCE OF NORMALITY AND COMPOSITION OF STAND ON VIABILITY OF FIR UNDERGROWTH IN RUDNY ALTAI

The results of study of natural fir reproduction under the shelter of fir and birch stands of different normality are given. The dependence of undergrowth quality on stand composition and leaf canopy normality is determined The stand normality has a profound effect on the viability of fir undergrowth. We can control the undergrowth quality by decreasing the stand normality to a certain level.

Текст научной работы на тему «Влияние полноты и состава древостоя на жизнеспособность пихтового подроста в условиях Рудного Алтая»

УДК 630.0.231(574.42)

Kalachev А.А., Arkhangelskay ТА., Paramonov E.G. INFLUENCE OF NORMALITY AND COMPOSITION OF STAND ON VIABILITY OF FIR UNDERGROWTH IN RUDNY ALTAI. The results of study of natural fir reproduction under the shelter of fir and birch stands of different normality are given. The dependence of undergrowth quality on stand composition and leaf canopy normality is determined The stand normality has a profound effect on the viability of fir undergrowth. We can control the undergrowth quality by decreasing the stand normality to a certain level.

Key words: Rudny Altai, fir and birch plants, leaf canopy normality, leaf canopy normality viability of undergrowth.

А.А. Калачев, директор Алтайского филиала ТОО «КазНИИ лесного хозяйства», г. Риддер;

Т.А. Архангельская, доц. Томского политехнического университета, г. Томск;

Е.Г. Парамонов, д-р сельхоз. наук, проф., гл.н.с. ИВЭП СО РАН, г. Барнаул, E-mail: iwep@iwep.ru

ВЛИЯНИЕ ПОЛНОТЫ И СОСТАВА ДРЕВОСТОЯ НА ЖИЗНЕСПОСОБНОСТЬ ПИХТОВОГО ПОДРОСТА В УСЛОВИЯХ РУДНОГО АЛТАЯ

Приведены результаты изучения естественного возобновления пихты под пологом разнополнотных пихтовых и березовых древостоев. Определена зависимость качественного состояния подроста от состава древостоя и полноты древесного полога. Определяющее влияние на жизнеспособность пихтового подроста оказывает полнота древостоев. Качественное состояние подроста можно регулировать, снижая полноту древостоя до определенного предела.

Ключевые слова: Рудный Алтай, пихтовые и березовые насаждения, полнота, жизнеспособность подроста.

Обширная территория на юго-западной периферии Алтайско-Саянской горной страны выделена в особый физико-географический регион - Рудный Алтай. Большое количество осадков и значительный запас тепла способствуют развитию здесь своеобразной формации хвойных лесов, где основной лесообразующей древесной породой является пихта сибирская, насаждения которой произрастают на общей площади 394,2 тыс. га, что составляет 34,1% от площади покрытых лесом угодий [1]. Эксплуатация пихтовых лесов Алтая ведется со времен становления горнорудной промышленности. За прошедший, более чем двухсотлетний период в регионе применялись всевозможные способы рубок главного пользования: от приисковых до сплошно-лесосечных концентрированных. Нарушения технологии разработки лесосек в совокупности с лесными пожарами привели к накоплению невозобновившихся гарей, закустаренных вырубок, а также участков, на которых произошла смена пород. На месте коренных пихтачей произрастают производные мягколиственные древостои из березы и осины, площадь которых по состоянию на 01.01.2008 г. составляет 371,9 тыс. га, в т.ч. березовых - 186,2 тыс. га [2]. Такое состояние лесного фонда региона диктует разработку наиболее приемлемых способов лесопользования.

Объекты и методика. Комплексные исследования по изучению процессов лесообразования в хвойных лесах проводились с 1995 по 2010 гг. Согласно принятой классификации условий местопроизрастаний [3-4], наиболее распространенными типами леса в регионе являются: пихтач травяно-папоротниковый (тип ПТП), занимающий 42,7% покрытых лесом угодий и производный березняк травяной (тип БТ).

Целью исследований являлось определение зависимости качественного состояния пихтового подроста от полноты и состава древесного полога. Методикой предусматривалась закладка пробных площадей в разнополнотных спелых древостоях в преобладающих типах леса. Изучение естественного возобновления на пробных площадях проводилось по методике А.В. Побединского [5], световой режим под пологом древостоев и в кроне подроста - по методике В.А. Алексеева [2]. На учетных площадках определялось количество и возраст подроста, его качественное состояние. Значения освещенности под пологом леса и в кроне подроста (в люксах) переводились к освещенности на открытой местности.

Оценка качества пихтового подроста проводилась путем его сравнения с заранее подобранными, наиболее развитыми молодыми экземплярами пихты в возрасте от 5 до 25 лет - «эталонами», выделенными в соответствующих условиях местопроизрастания. В пределах каждой возрастной группы эталонов (5-6, 7-8, 9-12, 13-15, 16-18, 19-21 и 22-25 лет) были определены средние показатели по высоте подроста и размерам кроны: ширина и протяженность. На основе возрастного ряда эталонных значений и в соответствии с существующими классификациями, ка-

чественное состояние подроста пихты под пологом оценивалось по следующей шкале.

1. Жизнеспособный - в эту группу условно относятся все молодые экземпляры пихты, высота которых составляет 60-99 % от размеров эталонов, с конусовидной формой кроны, равномерно развивающейся от поверхности земли.

2. Угнетенный - к данной категории относится подрост с показателями по высоте, составляющими 30-59 % от эталонов. Крона у него имеет раскидистую, листообразную форму с явно выраженным штамбом. Наблюдается динамика уменьшения величины верхушечного побега относительно приростов последних лет.

3. Нежизнеспособный - его показатели по высоте менее 30 % от размеров эталона. Отличается искривленным и сильно сбежистым стволиком. Протяженность кроны составляет менее половины высоты подроста. Форма кроны ассиметричная, поврежденная, ее ширина превышает размеры по высоте ствола. Хвоя светло-зелёная, редкая, укороченная.

Классификация пихтового подроста по его качественному состоянию на основе метода «эталонов» достаточно объективна, что подтверждено результатами исследований, проведенных в различных лесорастительных зонах Республики Казахстан [6-8].

Результаты и обсуждение. Под пологом разновозрастных пихтовых древостоев имеется определенное количество пихтового подроста, которое варьирует в одном и том же типе леса. Так в разнополнотных пихтовых насаждениях (тип ПТП) показатели численности колеблются от 0,5 до 12,0 тыс.шт./га. Количество пихтового подроста в насаждении и его качественное состояние зависит от многих факторов, среди которых определяющее значение имеет полнота древесного полога и возраст подроста. В высокополнотных пихтовых (Р=0,89-0,92) и березовых (Р=0,91) древостоях было заложено 12 пробных площадей. В таблице приведены результаты изучения качественного состояния пихтового подроста на пробных площадях (таблица 1).

Пихта сибирская — теневыносливая порода, и до 7-9 лет ее подрост не испытывает угнетения со стороны полога высоко-полнотного пихтового древостоя. Подрост в таком возрасте жизнеспособный, но его количество невелико и составляет 11,1 %. Средний возраст - 7,0 ±1,3 года. Средняя освещенность на высоте 1,0 м от поверхности земли под пологом пихтового древостоя 21,0±2,5 % (1/5 часть от освещенности на открытой местности). Низкая освещенность способствует преобладанию нежизнеспособного подроста (54 %). Его средний возраст -17,2±4,0 года, средняя освещенность в кроне - 15,9±2,2 %. Угнетенный подрост приурочен к «окнам» древесного полога, где освещенность немного выше (17,0±2,0 %). Средний возраст -12,1 ±2,9 лет.

Под пологом высокополнотного пихтового древостоя произрастает разновозрастный подрост (от 5 до 25 лет), но его ка-

Таблица 1

Качественное состояние пихтового подроста под пологом пихтовых и березовых древостоев

Полнота Состав древостоя Кол-во подроста на 1 га, тыс.шт. Средняя освещенность на высоте 1,0 м от поверхности земли, % от полной Жизнеспособный подрост Угнетенный подрост Нежизнеспособный подрост

чР ,о в т О е т л о средний возраст, лет средняя освещенность кроне, % количество, % средний возраст, лет средняя освещенность в кроне, % чР ,о в т о е т л о средний возраст, лет средняя освещенность в кроне, %

0,89- 0,92 9П1Б 6866 ±550 21,0 ±2,5 11,1 7,0 ±1,3 17,8 ±3,0 42,9 12,1 ±4,3 17,0 ±2,0 54,0 17,2 ±4,0 15,9 ±2,2

10Б ± 4 СО 00 СЛ О О О 29,0 ±2,3 66 14,0 ±3,0 27,2 ±5,0 34 23,3 ±4,4 23,3 ±4,0 — — —

0,70- 0,75 10П 9666 ±683 38,5 ±2,4 23,3 11,1 ±2,9 36,6 ±3,6 48,6 13,2 ±2,6 23,9 ±3,2 28,1 19,7 ±3,6 17,8 ±3,0

8Б2П ±6 4 О 00 о о о 45,5 ±2,4 79 15,1 ±3,2 43,2 ±4,8 21 24,0 ±2,6 33,1 ±3,0 — — —

0,50- 0,60 7П3Б 4850 ±410 50,5 ±5,4 46,0 11,5 ±2,7 47,3 ±4,4 43,9 16,2 ±2,5 ,6 ,3 10 ^ 3± 10,1 21,8 ±2,8 36,1 ±4,5

7Б3П ±5 СО о 00 о о о 59,5 ±4,4 87 17,2 ±3,8 55,5 ±4,1 13 24,1 ±4,5 39,5 ±4,2 — — —

0,25- 0,37 10П+Б 2680 ±390 72,3 ±7,0 83 12,1 ±2,0 71,1 ±6,0 17 18,0 ±3,2 61,0 ±6,3 — — —

9Б1П ±1 СО 00 о о о о 75,3 ±7,5 100 18,6 ±4,2 70,1 ±5,0 — — — — — —

Рис. 1. Распределение пихтового подроста по качественному состоянию в пихтовых древостоях с полнотой 0,71-0,79

чественное состояние различное. В возрасте до 7-9 лет при средней освещенности в кроне 19,8±3,0 % подрост жизнеспособен. Дальнейший его рост и развитие требует большего светодоволь-ствия. Однако при неизменяющихся световых условиях, сложившихся в высокополнотных древостоях, качественное состояние подроста начинает ухудшаться. Отдельные угнетенные экземпляры встречаются уже в 9-летнем возрасте. В таких световых условиях подрост в возрасте 9-17 лет угнетенный. С увеличением возраста его качественное состояние ухудшается и 15-25летний подрост относится к категории «нежизнеспособный» при сравнении с «эталонными» значениями.

Совершено иная картина наблюдается в березняке с полнотой 0,91. Здесь до 66,0 % пихтового подроста приходится на категорию жизнеспособного. Нежизнеспособный подрост отсутствует, и 34 % относится к угнетенному Средняя освещенность под пологом березняка выше, чем при той же полноте в пихтаче. Высокая освещенность в сочетании с плодородными почвами способствуют повышенной жизнеспособности подроста пихты.

Пихтовый подрост в березняке распределен по площади более равномерно, чем под пологом пихтачей и к тому же по возрасту располагается группами (8-11, 14-17, 23-25 лет). Причина такого распределения, вероятнее всего, заключается в периодичности семеношения пихтовых деревьев.

Следующая серия пробных площадей была заложена в пихтовых и березовых древостоях полнотой 0,71-0,79. С уменьшением полноты древостоя качественное состояние подроста улучшается, что подтверждается увеличением в пихтачах жизнеспособного подроста до 23,3 %. На рис. 1 показано распределение подроста по качественному состоянию в пихтовых древостоях полнотой 0,71-0,79.

Минимальная освещенность в кроне жизнеспособного подроста (в возрасте 7 лет) составляет 21 %, максимальная (в возрасте 19 лет) -40 %. Средняя освещенность в кроне угнетенного подроста равна 23,9±1,2 %. Средний возраст жизнеспособного и угнетенного подроста равен 11,1 ±2,9 и 13,2±2,6 лет, соответственно. Однако их качественное состояние различное, что подтверждается не только их отставанием в росте, но и разницей в средней освещенности в их кронах (36,6±3,6 % и 23,9±3,5%). Здесь также прослеживается динамика ухудшения качественного состояния подроста с увеличением возраста при определенной освещенности: если при освещении 25 % (до 9 лет) подрост жизнеспособен, то более старшие экземпляры (13-19 лет) считаются угнетенными.

Пихтовый подрост, произрастающий в условиях низкой освещенности (15-20 %), относится к категории нежизнеспособного. Его средний возраст 19,7±3,6 лет. В березняке с полнотой 0,74 средняя освещенность выше, чем в пихтовом при той же полноте. Поэтому здесь распределение пихтового самосева по категориям качества выглядит иначе: количество жизнеспособного подроста составляет 79 % от общего числа, произрастающего под пологом древостоя. Нежизнеспособный подрост отсутствует.

Рис. 2. Взаимосвязь между средним возрастом подроста и полнотой древесного полога в пихтовых насаждениях

Жизнеспособный подрост произрастает при освещенности: 30 % - минимальная и 50% - максимальная. При минимальной освещенности он относится к данной категории до 20-и летнего возраста. Угнетенный подрост произрастает при освещенности от 30 до 40%. Его средний возраст 24,0±2,6 лет. Таким образом, в березняках пихтовый подрост практически не испытывает светового угнетения до 20-и летнего возраста.

Под пологом пихтовых насаждений полнотой 0,52-0,55 преобладает жизнеспособный подрост, доля которого составляет 46 %. Средняя освещенность в кроне такого подроста равна 53,3±4,4 %. Нежизнеспособный подрост, составляющий 10,1 % от общего количества, произрастает в основном под кроной деревьев. Повреждения кроны вызваны действием нижних ярусов ветвей материнских деревьев.

Средний возраст жизнеспособного подроста равен 11,5±2,7 лет, нежизнеспособного - 21,8±1,5 лет (при освещенности 36,1±3,5 %). Результаты, полученные при исследованиях в пихтачах при полноте 0,520,55, также подтверждают тенденцию ухудшения качественного состояния подроста с увеличением его возраста при неизменя-ющихся световых условиях.

В березовом древостое полнотой 0,53 условия освещенности лучше, чем в пихтовом этой же полноты, и в итоге до 90% пихтового подроста относится к категории жизнеспособного. Нежизнеспособный подрост отсутствует. Минимальная освещенность подроста в кроне составляет около 50%.

В низкополнотных пихтовых и березовых древостоях высокая освещенность способствует преобладанию жизнеспособного подроста, доля которого в пихтачах составляет до 90% от общей численности, в березняках - 100%. Нежизнеспособный подрост отсутствует. Встречается и эталонный подрост. Расположение подроста куртинное, в основном в зоне затенения кроной материнских деревьев. На состояние жизнеспособности отдельно растущего подроста оказывает влияние высокий травостой, достигающий 1,5 м, который в зимний период под воздействием большого слоя снега заваливает подрост и приводит к его механическим повреждениям и угнетенному состоянию.

Анализируя в целом возрастные аспекты пихтового подроста под пологом пихтачей можно отметить, что его средний возраст с уменьшением полноты увеличивается. Это наблюдается во всех категориях качественного состояния подроста (рис. 2).

В высокополнотных древостоях (Р=0,89-0,91) средний возраст жизнеспособного, угнетенного и нежизнеспособного подроста равен 7,0±2,0; 12,1 ±3,3 и 17,2±3,6 лет, соответственно. С уменьшением полноты древесного полога (Р=0,52-0,55), средний возраст подроста увеличивается и составляет 11,5±2,7, 16,2±2,5 и 21,8±2,8 лет, соответственно. В низкополнотных дре-востоях также прослеживается динамика увеличения среднего возраста жизнеспособного и угнетенного подроста.

Такая взаимосвязь свидетельствует о том, что нормальное развитие пихтового подроста под пологом зависит от степени освещенности. В высокополнотных пихтовых древостоях угнетающее действие древесного полога на подрост проявляется в более раннем возрасте, тогда как с уменьшением полноты и, соответственно, увеличением светодовольствия дольше сохраняются условия для оптимального роста подроста.

Заключение. Успешность лесообразовательного процесса после проведения рубок главного пользования во многом зависит от качественного состояния находящегося под пологом материнского древостоя подроста и его сохранность. Наибольшее влияние на качественные и количественные показатели естественного возобновления под пологом оказывает полнота и, следовательно, световой режим. В зависимости от освещенности меняется и качество естественного возобновления. С увеличением полноты уменьшается освещенность под его пологом, и соответственно, происходит ухудшение качественного состояния подроста. Это необходимо учитывать при определении способа рубок особенно в высокополнотных пихтовых насаждениях, в которых следует проводить несплошные рубки (добровольно-выборочные или равномерно-постепенные). Снижение полноты в таких пихтачах на 2 единицы приводит к полному увеличению первоначального количества жизнеспособного подроста, а также к значительному его перераспределению по качественному состоянию.

Резкое изменение лесорастительных условий, вызванное проведением сплошной рубки, является причиной гибели нежизнеспособного и длительного срока адаптации к новым световым условиям угнетенного подроста. В лучшем случае на вырубках формируются временные березовые или осиновые молодняки, в худшем - вырубки зарастают травой или кустарниками.

Библиографический список

1. Основные положения организации и ведения лесного хозяйства Восточно-Казахстанской области (горный регион). - Алматы, 2009.

2. Алексеев, В.А. К методике измерения освещенности под пологом леса // Физиология растений. - 1963. - № 10.

3. Бирюков, В.Н. Группы типов леса Казахстана. - Алма-Ата, 1982.

4. Северский, Э.В. Руководство для определения типов лесорастительных условий и лесорастительного районирования темнохвойных лесов Рудного Алтая. - Алма-Ата, 1971.

5. Побединский, А.В. Изучение лесовосстановительных процессов. - М., 1966.

6. Глазырин, В.М. Возобновительный процесс и рубки в островных борах Кустанайской области // Труды КазСХИ. - Алма-Ата. - 1960. -Т. 8. - Вып. 7.

7. Ерсалиев, С.А. Световой режим под пологом темнохвойных лесов Джунгарского Алатау // Повышение продуктивности лесов горных и предгорных зон Казахстана: сб. трудов. - Алма-Ата, 1986.

8. Калачев, А.А. Влияние освещенности и состава насаждения на качество возобновления пихты сибирской в условиях Рудного Алтая // Вестник сельскохозяйственной науки Казахстана. - 2001. - № 2.

Bibliography

1. Osnovnihe polozheniya organizacii i vedeniya lesnogo khozyayjstva Vostochno-Kazakhstanskoyj oblasti (gornihyj region). - Almatih, 2009.

2. Alekseev, V.A. K metodike izmereniya osvethennosti pod pologom lesa // Fiziologiya rasteniyj. - 1963. - № 10.

3. Biryukov, V.N. Gruppih tipov lesa Kazakhstana. - Alma-Ata, 1982.

4. Severskiyj, Eh.V. Rukovodstvo dlya opredeleniya tipov lesorastiteljnihkh usloviyj i lesorastiteljnogo rayjonirovaniya temnokhvoyjnihkh lesov Rudnogo Altaya. - Alma-Ata, 1971.

5. Pobedinskiyj, A.V. Izuchenie lesovosstanoviteljnihkh processov. - M., 1966.

6. Glazihrin, V.M. Vozobnoviteljnihyj process i rubki v ostrovnihkh borakh Kustanayjskoyj oblasti // Trudih KazSKhl. - Alma-Ata. - 1960. - T. 8.

- Vihp. 7.

Ersaliev, S.A. Svetovoyj rezhim pod pologom temnokhvoyjnihkh lesov Dzhungarskogo Alatau // Povihshenie produktivnosti lesov gornihkh i predgornihkh zon Kazakhstana: sb. trudov. - Alma-Ata, 1986.

Kalachev, A.A. Vliyanie osvethennosti i sostava nasazhdeniya na kachestvo vozobnovleniya pikhtih sibirskoyj v usloviyakh Rudnogo Altaya / / Vestnik seljskokhozyayjstvennoyj nauki Kazakhstana. - 2001. - № 2.

Статья поступила в редакцию 24.01.13

7.

8

УДК 551.16

Kosheleva E.D. ASSESSING THE DYNAMICS OF RIVERS FLOW RATE IN WESTERN SIBERIA UNDER SUFFICIENT OBSERVATIONAL DATA: APPROACHES, METHODS, CALCULATIONS AND FORECAST. The existent concept of flow norms, approaches and methods of calculation are considered. For the series of river flow in Western Siberia of more than 50 years, the situation of consistent extension of observations over time was reproduced, and the flow rate of consistently lengthening series was calculated. The predictions of flow rate change by the linear trends of average annual discharge and the linear trends of flow rate of the lengthening series were compared. The conclusion on the flow rate variation under the influence of climate change in recent decades was made.

Key words: observation, flow rate, average annual river flow, trend, fractional quadratic standard error, forecast, climate change, river, Western Siberia.

Е.Д. Кошелева, канд. сельхоз. наук, доц., н.с. ИВЭП СО РАН, г. Барнаул, E-mail: edk@iwep.asu.ru

ОЦЕНКА ДИНАМИКИ НОРМ СТОКА РЕК ЗАПАДНОЙ СИБИРИ ПРИ ДОСТАТОЧНОСТИ ДАННЫХ НАБЛЮДЕНИЙ: ПОДХОДЫ, МЕТОДЫ, РАСЧЕТЫ И ПРОГНОЗЫ*

Рассмотрены существующее понятие нормы стока, подходы и методы расчета. Для рек Западной Сибири с рядами стока более 50 лет имитируется ситуация последовательного удлинения наблюдений во времени и рассчитываются нормы стока получаемых рядов. Выполнено сравнение прогнозов изменения нормы стока по линейным трендам среднегодовых расходов и линейным трендам норм стока удлиняющихся рядов. Сделаны выводы о величинах изменений норм стока под действием климатических изменений последних десятилетий.

Ключевые слова: наблюдения, норма стока, среднегодовые расходы, тренд, относительная средняя квадратическая ошибка, прогнозы, климатические изменения, река, Западная Сибирь.

В связи с необходимостью оценивать изменения водности рек под действием климатических изменений последних десятилетий возникает потребность в выявлении существующих тенденции у таких гидрологических показателей, как модуль стока (Мо, л/скм2), средний многолетний объем стока за год ^о, м3/ год), средний многолетний слой стока (Ь1о, мм/год), коэффициент стока ±п. Первые три показателя являются производными значениями от нормы стока ^о, м3/с), взятой за год или приведенной к единице площади водосбора, а уравнение коэффициента стока оценивает соотношение слоя стока к слою осадков за год. Таким образом, норма стока является ключевым параметром указанных гидрологических показателей. Оценка изменений норм стока и их прогноз на ближайшие 10-20 лет актуальны для гидрологического картографирования и задач имитационного моделирования, где используются уравнения водного баланса территорий.

Существующие понятия и подходы. Следует определиться с термином «норма стока». В практической гидрологии он используется в рамках гипотезы соответствия многолетних колебаний величин годового стока модели стационарного случайного процесса с дискретными временем [1].

Во-первых, А.И. Чеботарев (1978) дает следующее определение: «норма гидрологических величин - среднее значение характеристик гидрологического режима за многолетний период такой продолжительности, при увеличении которой полученное среднее значение существенно не меняется» [2, с. 180]. При таком определении критерий «существенно не меняется» не является прописанным явно.

В связи с этим далее следует уточнение: «В качестве возможного критерия продолжительности указанного многолетнего периода принимается «условие включения в этот период четного числа многолетних циклов изменения рассматриваемой величины» [2, с. 180]. Назовем это условие критерием «четное число циклов водности». Минимальное четное число многолетних циклов - это два. Обычно выделяемые циклы водности средних и крупных рек Западной и Восточной Сибири имеют продолжительность в 8, 11, 14, 22 года [3]. По данному критерию для расчета норм стока ряд должен содержать данные за 16, 22, 28 или 44 года. Поскольку речь идет о циклах водности, то их выделение предполагает построение сокращенной интегральной кри-

вой стока, а продолжительность ряда двух циклов водности носит сугубо частный характер для разных рек.

Далее А.И. Чеботарев значительно удлиняет необходимый ряд: «практически нормой гидрологических величин считается среднее значение, полученное из ряда, охватывающего 40-60 лет наблюдений» [2, с. 180]. При такой формулировке игнорируется требование репрезентативности рядов, но по сути своей такое положение соответствует гипотезе о случайном процессе.

Во-вторых, по принятому в 2003 г. СП 33-101-2003 «продолжительность периода наблюдений считают достаточной, если рассматриваемый период репрезентативен (представителен), а относительная средняя квадратическая погрешность расчетного значения исследуемой гидрологической характеристики не превышает 10 % для годового и сезонного стоков» [4, с. 5]. Назовем это условие критерием «10 % ошибки». «Репрезентативный ряд наблюдений над каким-либо элементом гидрологического режима - ряд, типично отражающий закономерности изменения этого явления за рассматриваемый период на рассматриваемой территории» [2, с. 223]. Назовем это условие критерием «репрезентативности». Таким образом, если средняя квадратическая ошибка среднего значения ряда не превышает 10 % и если рассматриваемый период содержит п полных циклов водности (один, два, три цикла и т.д.), то такое среднее значение можно считать нормой стока.

В-третьих, исходя из первоначальной гипотезы соответствия многолетних колебаний величин годового стока модели стационарного случайного процесса с дискретными временем, имеется некоторое противоречие. Если ряд случаен, то не имеет смысла вводить критерий репрезентативности, т.к. предполагается, что в данном процессе нет циклических закономерностей кроме случайностей как таковых. Потому представляет интерес процесс имитации последовательного удлинения рядов наблюдений во времени для имеющихся длинных рядов среднегодовых расходов. Это позволит оценить динамику расчетных значений норм стока и сравнить результаты расчета норм стока, полученные различными способами.

В-четвертых, при применении гипотезы о наличии стационарного случайного процесса в гидрологических рядах стока и при используемых далее методах математической статистики с широко распространенной процедурой определения параметров

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.