Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Строение и особенности хода роста ельников черничных при антропогенном воздействии в зеленой зоне Санкт-Петербурга

ВАК РФ 06.03.02, Лесоустройство и лесная таксация

Автореферат диссертации по теме "Строение и особенности хода роста ельников черничных при антропогенном воздействии в зеленой зоне Санкт-Петербурга"

, Б ОД - 8 ДЕН 1998

На правах рукописи

ВЕТРОВ Леонид Степанович

СТРОЕНИЕ И ОСОБЕННОСТИ ХОДА РОСТА ЕЛЬНИКОВ ЧЕРНИЧНЫХ ПРИ АНТРОПОГЕННОМ ВОЗДЕЙСТВИИ В ЗЕЛЕНОЙ ЗОНЕ САНКТ-ПЕТЕРБУРГА

06.03.02.- "Лесоустройство и лесная таксация"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Санкт-Петербург -1998

Работа выполнена на кафедре лесной таксации и лесоустройства Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии

Научный руководитель:

академик РАЕН, заслуженный лесовод Российской Федерации доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Мошкалев А.Г.

Научный консультант:

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Вавилов С.В.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Хлюстов В.К.

кандидат сельскохозяйственных наук Романюк Б. Д.

Ведущая организация: Северо-Западное государственное

лесоустроительное предприятие

Защита состоится " 26 " лвклбрА 1998г. в 11 часов на заседании диссертационного совета Д 063.50.04 в Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии им. С.М.Кирова (194021 Санкт-Петербург, Институтский пер., д. 5, главное здание, зал заседаний).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии. Автореферат разослан "27 » 1998 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор сельскохозяйственных

наук, профессор Полубояринов О. И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Леса зеленой зоны Санкт-Петербурга в летний период ежедневно посещают 1,5-2 млн. жителей. Они являются местом загородного отдыха населения, т.е. выполняют рекреационные функции параллельно с санитарно-гигиеническими и средозащитными. Многие участки при этом испытывают нагрузки более допустимых. Хозяйство в лесах зеленой зоны должно быть направлено на повышение санитарно-гигиенических, эстетических и других полезных свойств леса, а также на создание благоприятных условий для отдыха. Структура антропогенной нагрузки на участки лесного фонда в последние 5 лет резко изменилась. Для разработки нормативных правовых актов по ведению лесного хозяйства, инвентаризации лесов, нормативов по обоснованию назначаемых лесоустройством мероприятий в соответствии с требованиями Лесного Кодекса Российской Федерации необходимы дополнительные исследования строения и особенностей роста насаждений.

Научная новизна исследования заключается в изучении хода роста ельников черничных, составляющих основную часть ельников зеленой зоны ранее мало изученных. При этом исследована структура древостоев и ее динамика, ход роста насаждений ели в различных условиях антропогенной нагрузки. В результате исследования автором произведено математическое моделирование и составлены таблицы хода роста, разработаны методы определения таксационных показателей и даны рекомендации по проведению ландшафтных рубок в изучаемом типе насаждений.

Личный вклад. Основная часть экспериментального материала собрана лично автором или под его руководством в ходе НИР. Автору принадлежит составление методики исследования, обработка экспериментальных материалов, анализ полученных данных, а также выводы и практические рекомендации.

Практическая ценность работы. Использование разработанных таксационных нормативов при инвентаризации лесного фонда зеленой зоны Санкт-Петербурга позволит более точно определять их запасы и приросты, правильно назначать лесохозяйственные мероприятия, устанавливать размер промежуточного пользования, оценки естественного возобновления.

Обоснованность и достоверность результатов исследования характеризуется большим экспериментальным материалом, собранным в лесном фонде Охтинского и Лисипского учебно-опытных лесхозов СПбГЛТА, Парголовского, Курортного, Токсовского и Васкеловского лесхозов Управления садово-паркового и лесндго хозяйства СПб, Рощинского опытно-

показательного лесхоза Комитета по лесу Ленинградской области и корректно составленным методикам, В исследовании использовано 25 пробных площадей кафедры лесной таксации и лесоустройства СПбЛТА (15 из них заложено автором) и 3249 выделов, выбранных из таксационных описаний.

Обмерено 1536 деревьев, в т.ч. срублено и приведен анализ хода роста у 156.

Апробация и публикация работы. По материалам диссертационной работы на ежегодных семинарах и научно-технических конференциях в СПб Лесотехнической академии (1994-1998 гг.) сделано более 10 докладов. Основные положения диссертации изложены в 3 научных работах. Часть материалов включена в отчеты НИР кафедры по хоздоговорным темам в 1996-1998 гг.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка использованной литературы из 163 наименований, в том числе 8 иностранных. Работа изложена на 110 страницах машинописного текста, содержит 22 таблицы, 17 рисунков, приложений 2.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационного исследования, сформулирована его цель, научная новизна и практическая значимость.

1. Аналитический обзор литературы.

В данной главе дан подробный анализ литературы, посвященной:

- закономерностям строения древостоев;

- ходу роста древостоев;

- загрязнению окружающей среды и росту древостоев;

- рекреационной дигрессии лесов;

- вопросам устройства насаждений зеленой зоны.

Анализ литературных источников показал, что особенности структуры и роста ельников изучены недостаточно, рекомендации не увязаны со спецификой лесного фонда зеленой зоны Санкт-Петербурга.

2. Программа, методика, объекты исследования.

В главе для исследования ельников зеленой зоны Санкт-Петербурга сформулированы следующие программные вопросы:

1) изучить строение ельников по диаметру, высоте, составу и другим показателям в условиях с различной антропогенной нагрузкой;

2) разработать математические модели строения ельников;

4) изучить особенности хода роста и динамику естественного отпада в ельниках;

5) разработать математические модели хода роста ельников зеленой зоны;

6) изучить особенности и динамику естественного возобновления ели;

6) разработать нормативы для таксации и проведения лесохозяйствен-

НЫХ мероприятий.

Экспериментальные материалы для изучения строения елышков зеленой зоны на постоянных пробных площадях дополнялся сплошной выборкой из таксационных описаний. Пробные площади закладывались в древо-стоях ели чернкчпикового типа леса.

На пробных площадях производилась:

• глазомерная и измерительная таксация древостоез и их полога;

• определение ландшафтной характеристики и величины рекреационной нагрузки;

• изучение характера размещения деревьев;

• отбор и обмер модельных деревьев:

• почвенные исследования.

Закладка пробных площадей производилась по общеизвестной методике по ОСТ 56-69-83. Критерием выбора величины пробной площади служила точность определения среднего таксационного диаметра древостоя элемента леса преобладающей породы (±2+3%).

Методы изучения закономерностей строения древоетоев как базы для прогнозирования, а также исследования продуктивности лесных фитоцено-зов базируются на установлении взаимосвязей статистик рядов распределения с таксационными показателями насаждений, поэтому весь процесс исследования был разделен па три этапа. На первом этапе произведено:

• представление эмпирических частот распределения деревьев по разрядам ( ступеням ) диаметров, высот и другим таксационным показателям;

• расчет статистических показателей рядов распределения: среднего арифметического ( х), среднеквадратичного отклонения ( сг), показателей асимметрии ( а ) и эксцесса (I), ошибок определения статистических показателей (шх, га„, ша, 1П1);

• расчет теоретических ( выровненных ) частот распределений по различным типам кривых с выявлением кривой которая наиболее достоверно описывает эмпирический ряд.

На втором этапе исследования осуществлялось выравнивание статистических показателей рядов распределения от возраста и других таксационных признаков древостоев.

На третьем этапе выполнен расчет теоретических частот распределения на основании статистик, установленных по моделям, разработанным на втором этапе исследования. Полученные в результатов расчетов теоретические ряды распределения характеризуют динамику строения древостоев.

Для составления эскизов таблиц хода роста были использованы данные 25 пробных площадей. Пробными площадями охвачены ельники черничники II и III классов бонитета.

Для того, чтобы проследить динамику основных таксационных показателей по классам возраста и классам бонитета использовались дополнительно материалы уточненной глазомерцо-измерителыюй таксации 3249 выделов.

Число наблюдений (выделов) на каждый класс возраста составило не менее 40 за исключением мало представленных классов возраста (!0-:-15).

Автором разработана программа на базе пакета прикладных программ (ППП) "Петлеспро" выборки выделов ельников черничного типа леса с их таксационной характеристикой ( номер квартала, номер выдела, площадь выдела, класс возраста, класс бонитета, полнота, коэффициенты состава, высота яруса, а также характеристика по породам, входящим в ярус: средние диаметры и высоты, запас и товарность). В результате исследований составлена база данных ельников черничных зеленой зоны города.

Возрастная динамика по таксационным показателям ельников одного естественного ряда устанавливалась отдельно по десятилетиям и классам бонитета насаждений путем объединения и сортировки информации из базы данных. Для насаждений вычислялись средневзвешенные значения таксационных показателей: коэффициенты состава, высоты и диаметры составляющих пород, запас на 1 га яруса по возрастным интервалам с использованием ППП "Excel" и программ, разработанных автором и сотрудниками кафедры лесной таксации и лесоустройства. Полученные данные далее выравнивались с помощью программы "Ехрраг", разработанной автором и оформлялись в виде эскизов таблиц хода роста.

3. Строение ельников черничных зеленой зоны .

Изучение закономерностей распределения древостоев по диаметру производилось для построения моделей этих рядов и последующего анализа влияния антропогенных нагрузок на строение и использования выявлен-

ных закономерностей для обоснования нормативов по санитарно-гигиенической оценке, таксации и лесохозяйственным мероприятиям.

В результате исследования установлено, что в древостоях ели распределение диаметров характеризуется выпуклыми одновершинными кривыми, имеющими положительную асимметрию. Для их математического моделирования могут использоваться обобщенное нормальное распределение (Грамма-Шарлье), кривые распределения Пирсона I и П1 типа ((3- и у- распределения), в зависимости от значений косости и крутости изучаемых рядов.

Были также подтверждены данные ряда авторов (Третьяков, Горский, Моисеев, Мошкалев, Яновский и др.), что в зависимости от изменения среднего диаметра древостоя основные статистики рядов распределения по толщине изменяются закономерно, хотя взаимосвязи для ельников зеленой зоны имеют ряд отличий. В результате исследования установлены корреляционные уравнения взаимосвязи статистик рядов распределения со средними диаметрами древостоев ели и рассчитаны теоретические модели средних рядов распределения для любого среднего диаметра в насаждениях 1-П стадий рекреационной дигрессии.

Для определения влияния условий рекреации на строение древостоев сравнивались ряды распределения по ступеням толщины древостоев одного и того же среднего диаметра и различных хозяйственных частей ( лесо-хозяйственной, лесопарковой и парковой). Критерием различия двух рядов распределения со средними значениями X] и х2 служила величина 1, и сопоставлялась со стандартным значения ^ критерия Стьюдента для заданного порога вероятности безошибочных прогнозов (0,90; 0,95) в зависимости от числа степеней свободы.

Сравнение рядов распределения деревьев ели по ступеням толщины проведены только по тем средним диаметрам древостоев, по которым были представлены ряды распределения в различных лесхозах зеленой зоны.

Полученные значения критерия достоверности разницы рядов распределения позволяют сделать вывод, что при незначительных рекреационных нагрузках (1-Н стадии дигрессии) различия между ними не существенны.

В связи с этим нет необходимости выявлять закономерности строения древостоев по толщине отдельно для лесохозяйственной и лесопарковой хозчастей на начальных стадиях дигрессии.

По полученным исходным данным средних диаметров и соответствующих статистик рядов распределения были установлены уравнения взаимосвязи основных статистик с средним диаметром с!т(табл. 1).

Таблица 1

Модели взаимосвязи основных статистик с средним диаметром

Статистические показатели Уравнение Коэффициент сглаживания

Среднее значение, см х= 15,262 1п(ёт)-26,0 Я2 =0,960

Среднеквадратическое отклонение, см ст = 3,1965 1п(<1ю)- 3,4353 К2 = 0,939

Коэффициент вариации, % о = -12,984 1п(с1т) + 71,328 Я2 = 0,871

Коэффициент асимметрии а = -0,3645 1п(с1т) + 1,5229 Б2 - 0,822

Коэффициент эксцесса 1 = -0,3776 1п(с1т)+ 1,0158 Я2 =0,539

Для всех рядов распределения критерий % типа кривой Пирсона оказался заключенным в отрезке от 0 до -1. Это подтверждает их соответствие I типу кривых ( р-распределение).

Поэтому число деревьев по ступеням толщины выравнивалось по формуле:

«Г^о (1+(Бгб) / ш, с))% (1-(Вгб) / ш2 с))%

где Ц - средний диаметр _]-ой ступени толщины, 3=1, 2,..., к;

с - шаг ступени толщины, см (при (1т< 4 см с=0,5; (1т< 8 см с=1,0; ёт< 16 см с=2,0; с!т > 16 см с=4,0;

N0,6, Ш), т2. qьq2 - параметры модели.

Установленные нами значения критерия согласия Пирсона наблюденных и вычисленных частот указывают на правильность выбора выравнивающих кривых. Уравнение Пирсона I типа оказалось приемлемым для всех средних диаметров древостоев ели черничникового типа леса.

При рассмотрении основных статистик рядов распределения диаметров оказалось:

• коэффициент изменчивости диаметров деревьев с увеличением возраста от 30 до 140 лет уменьшается от 42,8% до 23,4% ; в древостоях с одинаковым средним диаметром на высоте груди он уменьшается с увеличением рекреационной нагрузки;

• коэффициент асимметрии у всех рядов распределения деревьев по ступеням толщины имеет положительные значения и с увеличением среднего диаметра древостоя уменьшается; при (1т=8-г10 см значения меры ко-сости равны 0,8+0,6 , при с!т=16+18 см - 0,5+0,4, при йт>16 см - 0,3 ;

значения коэффициента эксцесса рядов распределения в древостоях ельника черничного при ¿та-8-г10 см изменятся от 0,3+0,2 , при <1т=16-^18 см - 0,и -0,1 , при с!т>16 см -0,2ч- -0,3.

Для детального изучения характера распределения деревьев в древостоях различных средних диаметров количество деревьев было представлено по естественным ступеням толщины. Было установлено, что с увеличением среднего диаметра древостоя ряды распределения деревьев по естественным ступеням толщины сужаются. При этом происходит уменьшение количества деревьев в крайних ступенях толщины и накопление в центральных. Поскольку ряды распределения деревьев по естественным ступеням толщины можно легко преобразовать в ступени измеряемые в любых мерах, полученные ряды рекомендованы в качестве практических при-держек при формировании насаждений в зеленой зоне.

Ранг средних деревьев (естественная ступень толщины 1,0) с увеличением среднего диаметра уменьшается от 63,9 до 57,5 %. Редукционные числа при малых средних диаметрах составляют 0,4-=-2,4с1м и с увеличением среднего диаметра размах рядов распределения уменьшается, но при этом нижний предел остается неизменным, так при (Зт ~ 28 см пределы относительных диаметров составляют 0,4-1,8.

Эти и другие установленные закономерности строения ельника черничного по диаметру на высоте груди были использованы при составления таблиц хода роста, а также при разработке рекомендаций по таксации ельников зеленой зоны.

Исследование рядов распределения по высоте производилось путем вычисления основных статистик, построением и анализом на их основе вероятных кривых. Определение выравнивающих частот распределения деревьев по ступеням высоты производилось по уравнению обобщенного нормального распределения. При этом для выявления соответствия вычисленных по уравнениям частот в каждом случае определялся критерий согласия Пирсона.

Результаты анализа строения ельников по высоте показали, что в зеленой зоне при умеренных рекреационных нагрузках в целом сохраняются общие закономерности роста и строения древостоев по высоте.

С увеличением средней высоты древостоя коэффициент асимметрии уменьшается, при этом имеет положительные значения и его величины близки к нормальному распределению.

Коэффициент эксцесса рядов распределения имеет отрицательные значения.

Коэффициент вариации высот с увеличением средних высот древостоя уменьшается от 26 до 10%. Следует отметить, что значения коэффициентов изменчивости высот в древостоях зеленой зоны несколько ниже чем в насаждениях не испытывающих антропогенных нагрузок. В соответствии с исследованиями ряда авторов это объясняется не только следствием рекреационной нагрузки, загрязнения воздушной среды и почвы, но и результатом проведения рубок формирования в насаждениях зеленой зоны.

Ранги средних деревьев по высоте находятся в пределах 48-50%. Редукционные числа по высоте уменьшаются с увеличением возраста.

4.Ход роста ельников черничных.

Динамика таксационных показателей с возрастом дана в таблицах хода роста насаждений и представляет собой их изменение во времени (по возрастным интервалам). До настоящего времени в насаждениях Ленинградской области применяются таблицы составленные Пищелиным М.И. (1971). Однако, составлены они для таежных лесов вне интенсивных рекреационных нагрузок, загазованности атмосферы, загрязнения почвы и других антропогенных нагрузок.

В ходе настоящего исследования было составлено четыре эскиза таблиц хода роста ельника черничного в зависимости от типа смешения - ель с сосной и мягколиственный и ель с мягколиственными, как наиболее представленные, в разрезе II и III классов бонитета. Фрагмент эскиза таблиц хода роста приведен в табл. 2. Следует также отметить, что представленность ельников черничных I-II классов возраста в объекте исследования очень низкая и составляет 1-3 выдела. Аналогичная картина наблюдается в насаждениях старше 140 лет. Поэтому таблицы составлены в диапазоне возраста 40 - 140 лет.

Ход роста ельников черничных зеленой зоны Санкт-Петербурга имеет ряд особенностей:

- коэффициент состава основного элемента леса с возрастом увеличивается от 4,7 до 7,8 единиц и незначительно отличается по типам смешения;

- коэффициент состава сосны уменьшается от 2 до 0,9 единиц, имеется тенденция его уменьшения с увеличением возраста;

- общая доля хвойных в составе с возрастом увеличивается.

- доля березы уменьшается от 3,0 до 1,0 единицы. Коэффициент осины уменьшается с возрастом; ольхи серой - от 0,2 до 0,1 единицы и полностью выпадает после 90 лет.

Таблица 2

Фрагмент эскиза таблиц хода роста смешанных древостоев ельника черничного

Возраст преоб. породы, лет № я Р У с а Ярус Элементы леса Прирост

состав средняя высота, м площадь сечения, м2 полно та, ед. запас, м3 поро да средняя высота, м средний диаметр, см площадь сечения, м2 запас на 1 га, м3 число стволов, шт./га средний средний периодический

Едово-сосново-мягколиственные II класс бонитета

40 1 5,3 Е 2,0 С 2,3 Б 0;4 0с 14,0 21,2 0,72 147 Е С Б Ос 13,4 ~ 14,7 14,6 15,1 13,0 16,3 13,2 15,7 11,4 4Д 4,9 0,8 77,9П 29,4 33.8 5;9 858 195 362 42 3,68

60 1 5,8 Е 2,0 С 1,8 Б 0,4 Ос 18,5 27,1 0,71 237 Е С Б Ос 18,5 18,9 17,7 19,4 19.6 20,9 16,6 19,8 15,4 5,4 5,3 1,0 137,5 47,4 42,7 9,4 510 157 247 34 3,95 3,6

80 1 6.3 Е 2,0 С 1.4 Б 0,3 Ос 21,7 27,7 0,70 276 Е С Б Ос 22,0 22,0 20,2 22,0 24,5 25,3 19,7 23.1 16,7 5,6 4,6 0,8 173,9 55,2 38,6 8,3 354 111 141 20 3,45 1,6

100 1 6,7 Е 1,9 С 1,2 Б 0,2 Ос 24,0 26,5 0,67 294 Е С Б Ос 24,3 24.2 22.3 23,7 28,0 29,6 22.6 25,2 17,2 5,2 3,6 0,5 197,0 55,9 35,2 5,9 280 76 90 11 2,94 0,7

120 1 7.1 Е 1,6 С 1.2 Б 0,1 Ос 25,6 25,7 0,63 302 Е С Б Ос 25.8 25.9 24,0 24,7 30,6 33,8 25,3 26,5 17,7 4,2 3,5 0,3 214,4 48,4 36,3 3,0 241 47 69 5 2,52 0,3

140 1 7,5 Е 0,9 С 1,5 Б 0,1 Ос 26,7 25,1 0,55 306 Е С Б Ос 26,9 27,1 25,4 25,4 32,5 37,9 27,7 27,4 18.3 2,3 4,2 0,3 229.5 27,5 45,9 3,1 220 21 69 5 2,19 0,2

В целом доля лиственных пород в составе уменьшается с увеличением возраста. Общий характер в динамике - постепенное и незначительное изменение состава по классовым интервалам.

Изменение запасов элементов леса имеет следующие особенности: запас ели в возрасте 40 лет практически равный во всех группах смешения и классах бонитета. Запас сосны во втором классе бонитета увеличивается до возраста 100 лет, а затем к возрасту 140 лет уменьшается на 40 %. Запас березы увеличивается к 80 годам, а к возрасту 140 - уменьшается вдвое. Максимального запаса осина достигает в возрасте 60 лет, а затем наблюдается постепенное снижение. В возрасте до 110 лет общие запасы в насаждениях ПТ класса бонитета ниже чем в насаждениях второго класса, но к возрасту 140 лет - становятся практически равными во всех классах бонитета. Динамика общего запаса насаждения характеризуется резким увеличением запаса в возрасте до 60 лет и постепенным изменением в возрасте более 100 лет.

Отиоситсльная полнота уменьшается с возрастом независимо от типа смешения постепенно от 0,78 до 0,55. В старших возрастах относительные полноты в насаждениях III класса бонитета выше чем в насаждениях второго класса бонитета.

Средний диаметр ели в возрасте до 40 лет во всех типах смешения и классах бонитета меньше среднего диаметра остальных элементов леса. Средний диаметр сосны выше средних диаметров других элементов леса на протяжении всей истории развития насаждения. Средний диаметр березы во всех возрастах меньше диаметров остальных составляющих пород. Средние диаметры всех элементов леса во II классе бонитета больше чем в III классе бонитета.

В ельниках смешанных с мягколиственными породами средний диаметр осины во всех возрастах больше средних диаметров составляющих пород, затем в порядке уменьшения идут ель, береза и ольха.

Ход роста по высоте изучался также аналитическим методом на основании средних высот.

Средние высоты ели в возрасте до 50 лет во всех группах смешения и классах бонитета меньше средних высот составляющих пород. Изменение средних высот с возрастом происходит равномерно.

Изменение прироста сохраняет общеизвестные закономерности и вместе с тем имеет свои особенности. Так средний прирост достигает максимума в возрасте 50 лет во всех группах смешения и классах бонитета и его величина составляет 4,02-4,12 м3/год во вторых классах бонитета и 3,28 м3/год в третьем классе бонитета.

В старших возрастах он постепенно уменьшается и к возрасту 140 лет его величина составляет 2,0-2,1 м3/год. Средний периодический прирост уменьшается с увеличением возраста от 7,5 м3/год в 50 лет до 0,1 м3/год в возрасте 140 лет. Наиболее резкое его падение наблюдается в период 50 -100 лет.

Средний периодический прирост во втором классе бонитета в возрасте старше 100 лет почти вдвое меньше чем в третьем классе бонитета.

По результатам исследования был установлен возраст количественной спелости. Для ельников он равен 58-60 лет.

Ход роста ельников черничных зеленой зоны Санкт-Петербурга сопоставлен с ходом роста чистых нормальных насаждений (по Варгасу де Бедемару) и с ходом роста модальных еловых насаждений Ленинградской области по Пищелину М.И. (1971).

При этом было установлено, что средняя высота смешанных ельников черничных II класса бонитета, по полученным данным, в возрасте 40 лет на 5% больше чем по данным Пищелина М.И. и на 23% больше чем в нормальных еловых насаждениях, а в возрасте 130 лет на 3% меньше аналогичных древостоев Ленинградской области. Средний диаметр ели в возрасте 40 лет практически одинаковый, а в старших возрастах полученный результат на 11-15% выше аналогичных древостоев. В III классе бонитета средние высоты на 4% больше чем по данным Пищелина М.И. Средний диаметр ели в возрасте 40 лет на 4% меньше, в возрасте 90 лет практически равный, а в 130 лет на 10% больше чем в аналогичных древостоях области.

Анализ полученных результатов по запасу и приростам и сравнение с данными Пищелина М.И. показал, что запасы в насаждениях II класса бонитета зеленой зоны в молодом возрасте выше чем в древостоях не подверженных антропогенному воздействию, а в возрасте более 100 лет запас становится ниже. Аналогичная тенденция наблюдается и со средним приростом. Существенно ниже средний периодический прирост, особенно в насаждениях старших возрастов. В насаждениях III класса бонитета запасы древостоев зеленой зоны несколько выше обычных древостоев, а средний периодический прирост оказался равным. Это объясняется положительным влиянием рубок формирования, проводимых в молодняках и средневозрастных древостоях, а в более старших возрастах это влияние уже не сказывается.

Густота ельников зеленой зоны в возрасте 50 лет выше у ели на 20%, а по другим породам - на 17% чем в аналогичных древостоях области, но к возрасту 130 лет число стволов ели становится практически одинаковым, а общее число стволов ниже на 9%. Процент отпада по числу стволов у ели в

возрасте более 90 лет выше в дрсвостоях зеленой зоны. Эта же тенденция характерна и для других пород спутников ели, т.е. в данном случае можно вести речь о негативном влиянии антропогенных нагрузок на древостой зеленой зоны города.

Поскольку изучение динамики таксационных показателей древостоев т.е. выявление закономерностей их изменения с возрастом, чаще всего проводится для целей прогнозирования, а также исследования продуктивности лесных фитоценозов, оно должно воплощаться в таблицах хода роста или в виде эмпирической математической модели. Предпочтение, как правило, отдается простым формулам.

При выполнении настоящего исследования было исследовано ряд уравнений из которых выбрано уравнение эспоненциальной параболы: у = ао + а] е а2'\ где у- таксационный показатель, А -возраст древостоя. По программе "Ехрраг", составленной автором, были рассчитаны параметры моделей, отражающие динамику таксационных показателей ельника черничного (табл. 3)

Таблица 3

Параметры моделей динамики таксационных показателей елово-сосново-мягколиственных древостоев

По- Коэффициенты модели Ошибка

Показатели ре У = а0+а, е"2А модели,

да ао ai а? %

1 2 3 4 5 6

2 класс бонитета

Коэффициент соста- Е 10,149 -6,14832 -0,00576 0,352

ва по породам С 2,042 -0,00187 0,04569 0,105

Б 0,684 5,20221 -0,02731 0,517

Ос 0,531 -0,05685 0,01865 0,075

Средняя высота по Е 29,058 -34,55615 -0,01979 0,198

породам С 30,580 -29,15733 -0,01523 0,609

Б 31,784 -25,54833 -0,0099 0,858

Ос 26,475 -28,77814 -0,02329 0,522

Средний диаметр Е 37,721 -46,30557 -0,01564 0,709

элементам леса С 203,152 -169,25469 -0,00123 1,261

Б 57,349 -51,77363 -0,00399 0,831

Ос 28,873 -35,01024 -0,02258 0,854

Полнота ярус 0,733 -0,00385 0,02763 0,028

Запас общий ярус 308,414 -806,65039 -0,04029 20,623

Оказалось, что ошибки аппроксимации незначительны (от 0,07 до 1,2%), следовательно полученные модели динамики таксационных показателей могут быть рекомендованы для прогнозирования их величины в диапазоне возраста 40-140 лет.

Одним из компонентов насаждения является подрост. Наличие или его отсутствие определяет стратегию возобновления леса и аттрактивность насаждения для рекреационных целей. Поскольку в зеленой зоне ориентируются в основном на естественное возобновление которое можно своевременно регулировать и ускорять путем правильного применения комплекса лесоводственпых мероприятий в диссертации нами проведен анализ возобновления ели в зависимости от типа леса, преобладающей породы и полноты основного яруса". . .-. Оказалось в зеленой зоне под-

рост ели лучше чем подрост других пород чувствует под пологом насаждений.

Изучение хода естественного возобповления ели в зависимости от типа леса показало, что наиболее благоприятные условия для роста елового подроста создаются в черничниковой серии типов леса. Так максимальный процент числа выделов от общего числа участков с наличием подроста ели 35,5% наблюдается в черничнике свежем, менее выражен процент подроста ели в черничнике влажном (32%) и наименьший процент подроста ели (3%) прослеживается в черничнике влажном осушенном. Хорошей возобновительной способностью отличаются брусничники и кисличники, соответственно составляют 11,1% и 5,8%. В сильной мере затруднены процессы естественного возобновления в долгомошникс, осокосфагновом и сфагновом типах леса ( менеее 3%), из-за избыточного и застойного увлажнения, недостатка почвенного воздуха и наличия сплошного мохового покрова.

Анализ численности елового подроста в зависимости от преобладающей породы показал, что максимальное количество подроста ели приходится на древостой с преобладанием ели. Это объясняется наличием достаточного количества деревьев ели, являющихся источником семян. В самих еловых насаждениях наблюдается сильная задержка в росте елового подроста или его отмирание в раннем возрасте из-за недостаточной освещенности под пологом елового древостоя и конкуренции с поверхностной корневой системой взрослых деревьев.

Под пологом березняков еловый подрост имеет наименьшую численность, но здесь у него выше текущий прирост по высоте, степень развития кроны, чем под пологом ельников в 1,8-3 раза, лучше показатели характеризующие состояние хвои и подроста в целом.

На количество подроста ели влияет полнота основного полога. Максимальное количество подроста наблюдается как в черничниковой серии так и в других типах леса при полнотах 0,3-0,5 (под пологом всех пород) т.е. еловый подрост находит благоприятные условия для своего развития в низкополнотиых насаждениях.

5. ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Выявлено, что ельники черничники зеленой зоны Санкт-Петербурга находятся на 1 -2 стадиях рекреационной дигрессии.

2. Установлено, что несмотря на рекреационные нагрузки умеренной интенсивности в ельниках черничных зеленой зоны сохранились все характерные для обычных лесных массивов закономерности строения древосто-ев. Однако, ряды распределения основных таксационных показателей дре-востоев зеленой зоны несколько сужены за счет того, что большинство древостоев пройдены рубками формирования и подвержены влиянию мегаполиса.

Строение ельника черничного зеленой зоны по диаметру и высоте существенно отличается от аналогичных показателей, древостоев области. Установленные закономерности строения таксационных показателей использованы для совершенствования методик перечислительной и глазомерной таксации.

3. Распределения стволов по диаметру и высоте одновершинны и для математического выравнивания рядов распределения по диаметру следует использовать уравнения Пирсона I и III типа, а для аппроксимации рядов распределения по высоте - уравнение обобщенного нормального распределения, тип А. Выявленные закономерности строения древостоев по толщине позволили построить модель поверхности распределения деревьев.

Получены модели взаимосвязи основных статистик распределения деревьев по толщине со средним диаметром древостоя, которые были использованы для составления таксационных таблиц.

4. Выявлено несколько типов смешения основных лесообразугощих пород в ельниках черничных и для двух наиболее представленных типов смешения - ель с мягколиственными и ель с сосной и мягколиственными в пределах II и III классов бонитета изучены особенности хода роста.

Методами статистического анализа подтверждено, что ход роста ельников черничных зеленой зоны не зависит от типа смешения. Имеется общая тенденция увеличения доли хвойных с возрастом, причем за счет увеличения коэффициента ели в составе.

5. Возраст количественной спелости равняется 58-60 лет и не отличается от обычных древостоев.

6. Имеются различия в ходе роста по сравнению с древостоями которые не подвержены антропогенному воздействию:

- доля сосны в составе уменьшается с увеличением возраста во всех типах смешения и классах бонитета;

- средний периодический прирост по запасу во II классе бонитета в возрасте старше 90 лет в 3-9 раз меньше чем в древостоях области;

- общие запасы на 3-12% выше, за исключением древостоев II класса бонитета, которые испытывают более высокие рекреационные нагрузки.

7. Рекомендуемые модели для прогнозирования динамики таксационных показателей модальных древостоев ельника черничного достоверны в возрасте от 40 до 140 лет.

8. Установлено, что максимальное количество жизнеспособного подроста наблюдается в черничниковых типах леса при полноте верхнего полога 0,4-0,5 , что подразумевает формирования полуоткрытых ландшафтов для насаждений естественного происхождения.

9. В диссертации даны рекомендации по совершенствованию лесой н-вентаризационных работ:

- совершенствованию методики глазомерной и перечислительной таксации в древостоях зеленой зоны;

- выровненные ряды распределения как основа для составления таблиц объемов и сортимент!шх таблиц;

- таблицы хода роста как инструмент для прогнозирования и оценки производительности еловых древостоев

При ведении лесного хозяйства в лесопарках, в лесопарковой и лесо-хозяйственной частях зеленой зоны рекомендуются предложения по:

- принципам отбора деревьев при проведении рубок формирования;

- методам формирования лесопарковых ландшафтов в ельниках для повышения пейзажно-архитектурных качеств древостоев;

- по принципам формирования елового подроста.

Автор надеется, что результаты решения поставленных в диссертации вопросов позволяют на научной основе проводить таксацию, решать вопросы лесоустроительного проектирования, организации и ведения хозяйства в ельниках черничниках зеленой зоны Санкт-Петербурга, что несомненно будет способствовать их использованию по целевому назначению.

Основные положения диссертации отражены в следующих работах:

1. Ветров JI.C. Математическое представление бонитетной шкалы М..М.Орлова и пути его использования // Труды СПбНИИЛХ.- 1997. - с. 49-50.

2. Разработка проекта нормативов по уходу за пригородными и внутригородскими насаждениями: Отчет о НИР: Руководитель Вавилов C.B. Х/д 1.5.42. СПб ЛТА, 1996 -1997

3. Яновский Л.Н., Мошкалев А.Г., Никифорчин И.В., Ветров Л.С., Минаев В. Н. Лесная таксация. - Учебное пособие по лабораторным работам для студентов дневного отделения (специальности 2604000, 260100).- СПб, СПбГЛТА, 1998.- 96с.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах с заверенными подписями просим присылать по адресу: 194018, г.Санкт-Петербург, Институтский пер., 5. Лесотехническая академия. Ученый совет

Лицензия ЛР № 020578 от 04.07.97.

Подписано в печать с оригинал-макета 24.11.98. Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Печать трафаретная. Уч.-изд. л. 1,0. Печ. л. 1,25. Тираж 100 экз. Заказ № 277. С 31а.

Санкт-Петербургская государственная лесотехническая академия Издательско-полиграфический отдел СПбЛТА 194021, Санкт-Петербург, Институтский пер., 3

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Ветров, Леонид Степанович, Санкт-Петербург

/* /

/ . / ■

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКАЯ

АКАДЕМИЯ им. СМ. КИРОВА

На правах рукописи

ВЕТРОВ Леонид Степанович

СТРОЕНИЕ И ОСОБЕННОСТИ ХОДА РОСТА ЕЛЬНИКОВ ЧЕРНИЧНЫХ ПРИ АНТРОПОГЕННОМ ВОЗДЕЙСТВИИ В ЗЕЛЕНОЙ ЗОНЕ САНКТ-ПЕТЕРБУРГА

06.03.02,- "Лесоустройство и лесная таксация"

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель

доктор сельскохозяйственных наук,

профессор |А.Г. Мошкалев

Научный консультант

кадидат сельскохозяйственных

наук, доцент Вавилов С.В.

Санкт-Петербург 1998

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ........................................................................................................................................................................................................4

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ..........................................................................................................5

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ..................................................8

1.1. Строение древостоев..................................................................................................................................................8

1.2. Ход роста древостоев........................................................................

1.3. Влияние рекреационных нагрузок на лесные биогеоценозы..................17

1.4. Загрязнение окружающей среды и рост древостоев................................................21

2. ПРОГРАММА, МЕТОДИКА, ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО МАТЕРИАЛА......................24

2.1. Программа исследования............................. ..........................................................................24

2.2. Методика исследования.............................. ............................................................................24

2. 3. Объекты исследования.............................. ..............................................................................33

2.3.1. Характеристика лесов зеленой зоны....................................................33

2.3.2. Хара ктер истика техногенной нагрузки на леса зеленой зоны..........37

2.3.3. Характеристика рекреационной нагрузки на леса зеленой зоны... 40 2.4. Характеристика экспериментального материала..........................................................45

3. СТРОЕНИЕ ЕЛЬНИКОВ ЧЕРНИЧНЫХ ЗЕЛЕНОЙ ЗОНЫ САНКТ-ПЕТЕРБУРГА..................................................................................................................................................................47

3.1. Строение по диаметру ............................................................................................................................................47

3.2. Строение древостоев по высоте................................................................................................................58

3.3. Строение древостоев по размерам крон......................................................................................62

Выводы....................................................................................................................................................................................................................67

4. ХОД РОСТА ЕЛЬНИКОВ ЧЕРНИЧНЫХ ЗЕЛЕНОЙ ЗОНЫ................................68

4.1. Факторы влияющие на ход роста древостоев..................................................................68

4.2. Особенности хода роста ельников........................................................................................................69

4.3. Сравнение результатов с данными других авторов..................................................81

4.4. Оценка различия средних значений таксационных показателей..........84

4.5. Моделирование хода роста древостоев........................................................................................86

4.6. Особенности естественного возобновления ели............................................................91

Выводы............................................................................................................................................................................................................94

5. РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ЛЕСОУСТРОЙСТВА И ВЕДЕНИЮ

ХОЗЯЙСТВА В ЕЛЬНИКАХ........................................................................................................................................96

5.1. Рекомендации по таксации и санитарно-гигиенической оценке ... 96

5.2. Рубки формирования в ельниках............................................................................................................100

5.2.1. Общие принципы отбора деревьев..................................................................................................100

5.2.2. Рубки формирования ландшафтов................................................................................................101

5.2.3. Мероприятия по повышению численности и улучшению

качества подроста............................................................................................................................................................................109

ЗАКЛЮЧЕНИЕ..........................................................................................................................................................................................111

Библиографический список использованной литературы....................................................114

ПРИЛОЖЕНИЯ...................................................................:................................................129

ВВЕДЕНИЕ

Классические исследования по ходу роста и строению древостоев были проведены в древостоях не подверженных антропогенному воздействию. В настоящее время проявляется тенденция поиска закономерностей роста и производительности древостоев на экологической основе. Развитие системы мониторинга окружающей среды требует глубоких знаний закономерностей роста лесных экосистем. Лесные экосистемы являются наиболее мощным стабилизатором разрушительных процессов в природе и одним из наиболее подходящих объектов контроля, оценки и прогноза влияния антропогенной деятельности на атмосферу в целом.

Теоретические познания в производительности и строении древостоев являются основой для организации лесного хозяйства, способствуют решению ряда вопросов, а именно: создание нормативной базы, создание системы мониторинга лесов, выбор форм хозяйства, определение возрастов рубки, кадастровой оценке лесных ресурсов и необходимы для сохранения экологического равновесия окружающей среды.

Изучение вопросов комплексного использования и охраны лесных ресурсов, разработка основных направлений рекреационного лесопользования является делом государственной важности.

По подсчетам специалистов площади лесов рекреационного назначения составляют более 25 млн. га [72, 131]. Основная их часть представлена зелеными зонами городов. В задачу настоящего исследования входило изучение ельников черничных зеленой зоны г. Санкт-Петербурга - выявление таксационного строения, исследование хода роста при повышенной загазованности и посещаемости - с целью выработки рекомендаций для лесоустройства и лесохозяй-ственной практики.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Леса зеленой зоны Санкт-Петербурга посещаются в летний период 1,5-2 млн. жителей ежедневно, являются местом загородного отдыха населения, т.е. выполняют рекреационные функции параллельно с санитарно-гигиеническими и средозащитными. Многие участки при этом испытывают нагрузки более допустимых. Хозяйство в лесах зеленой зоны, которое должно быть направлено на повышение санитарно-гигиенических, эстетических и других полезных свойств леса, а также на создание благоприятных условий для отдыха ведется в условиях недостаточного финансирования с неизбежными из-за этого отклонениями от рекомендаций лесоустройства. Структура антропогенной нагрузки на участки лесного фонда в последние 5 лет резко изменилась. В рекреационное пользование, кроме традиционных сосновых и березовых, вовлекаются еловые насаждения с низкой привлекательностью. Для разработки нормативных правовых актов по ведению лесного хозяйства, инвентаризации лесов, нормативов по обоснованию назначаемых лесоустройством мероприятий в соответствии с требованиями Лесного Кодекса Российской Федерации необходимы дополнительные исследования строения и особенностей роста насаждений.

Цель работы и задачи исследований. Исследовать строение ельников черничников по основным таксационным показателями, выявить особенности их хода роста в условиях фоновых загрязнений воздушной среды, рекреационного лесопользования и других факторов антропогенной нагрузки на древостой зеленой зоны города. В соответствии с этим поставлены следующие задачи исследований:

- исследовать строение ельников по диаметру, высоте, составу и другим показателям в условиях с различной антропогенной нагрузкой, разработать математические модели строения ельников по диаметру, высоте;

- исследовать особенности хода роста и динамику естественного отпада в ельниках, разработать математические модели хода роста ельников зеленой зоны;

- исследовать особенности и динамику естественного возобновления ели;

Научная новизна исследования заключается в том, что впервые исследован

ход роста ельников черничных, составляющих основную часть ельников зеленой зоны ранее мало изученных из-за меньшей привлекательности для рекреационного пользования. При этом исследовано таксационное строение отдельных древостоев ели, изменения в составе лесного фонда и ход естественного возобновления елью, ход роста еловых древостоев и их структура в условиях с различной антропогенной нагрузкой. В результате математического моделирования и обобщения результатов исследования автором составлены таблицы хода роста, разработаны методы определения таксационных показателей и даны рекомендации по проведению ландшафтных рубок в изучаемом типе насаждений.

Личный вклад. Основная часть экспериментального материала собрана лично автором или под его руководством в ходе проведения НИР. Автору принадлежит составление методики исследования, обработка экспериментальных материалов, анализ полученных данных, а также выводы и практические рекомендации.

Практическая ценность работы. Использование разработанных таксационных нормативов при инвентаризации лесного фонда зеленой зоны Санкт-Петербурга позволит более точно определять запасы и приросты ельников, правильно назначать лесохозяйственные мероприятия, устанавливать размер промежуточного пользования, формировать естественное возобновление.

Обоснованность и достоверность результатов исследования характеризуется большим экспериментальным материалом, собранным в лесном фонде Охтинского и Лисинского учебно-опытных лесхозов СПбГЛТА, Парголовского,

Курортного, Токсовского и Васкеловского лесхозов Управления садово-паркового и лесного хозяйства СПб, Рощинского опытно-показательного лесхоза Комитета по лесу Ленинградской области. В исследовании использовано 25 пробных площадей кафедры лесной таксации и лесоустройства СПбЛТА (15 из них заложено автором) и 3249 выделов, выбранных из таксационных описаний.

Обмерено 1536 деревьев, в т.ч. срублено 156 - для анализа хода роста.

Апробация работы и опубликованность основного содержания. По материалам диссертационной работы на ежегодных семинарах и научно-технических конференциях в СПб Лесотехнической академии (1994-1998 гг.) сделано более 10 докладов. Основные положения диссертации изложены в 3 научных работах. Часть материалов включена в отчеты НИР (№ ГР 01960007822) кафедры по хоздоговорным темам в 1996-1998 гг., использованы в учебном процессе при преподавании дисциплин "Лесная таксация" и '"Лесопарковое хозяйство" на лесохозяйственном факультете.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка использованной литературы из 163 наименований, в том числе 8 иностранных. Работа изложена на 113 страницах машинописного текста, содержит 35 таблиц, 17 рисунков, 4 приложения.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Строение древостоев

Под строением древостоя понимается порядок сочетания деревьев, харак-теризиющийся закономерностью распределения, варьированием и взаимосвязью таксационных показателей (Гусев, 1977). Изучением закономерностей распределения деревьев по диаметру, высоте, видовому числу, площадям сечений на высоте груди, объемам начали заниматься в конце XIX столетия. Изучение распределения таксационных показателей в нормальных насаждениях отражено в трудах ряда зарубежных ученых, среди которых наибольшие достижения имели Вейзе (1880), Вимменауэр (1890), Фекете (1902), Шиффель (1903). Ими было установлено, что место среднего дерева однородного древостоя находится в той ступени толщины, которая соответствует в среднем 58%, с колебаниями от 55 до 60 %.

Закономерности строения простых и сложных по форме древостоев изучены в настоящее время довольно глубоко отечественными исследователями. Имеется большое количество работ по этому вопросу Н.В. Третьяков (1927), A.B.Тюрин (1927), Н.П. Анучин (1976), П.В. Горский (1 957), B.K. Захаров (1968), B.C. Моисеев (1971), А.Г. Мошкалев (1974), Д.П. Столяров (1975), ИИ. Гусев (1977, 1978, 1981) и др.

Проф. А.В.Тюрин для выявления закономерностей в строении древостоев распределял деревья по естественным ступеням толщины, выраженных в долях среднего диаметра древостоя. Принимая величину таксационного показателя среднего дерева за единицу он проследил изменения по естественным ступеням не только диаметров, но и других показателей. Им установлено, что на строение древостоев оказывает влияние древесная порода, условия местопроизростания, широтная зональность. Размеры таксационных показателей и их варьирование имеют индивидуальные особенности, но подчиняются определенным общим закономерностям (Тюрин, 1930).

Кроме распределения деревьев по количественным показателям важно учитывать и закономерности изменения качественных признаков деревьев. Эти признаки отражены в разделении деревьев древостоев на классы Крафта. Классификацию деревьев по росту и развитию начали производить в середине XIX столетия немецкие лесоводы. Г. Крафт (1889) предложил классификацию деревьев в однородных естественных древостоях. Им было принято разделение деревьев на пять классов по степени господства и угнетения [12, 77, 132].

Исследованиями Н.В. Третьякова (1928) установлено, что распределение деревьев по ступеням толщины в пределах отдельных классов Крафта происходит также закономерно, как и по древостою в целом. Это значит, что если установить количественные показатели указанного распределения деревьев, то на основании их можно судить о качественной характеристике зеленой биомассы полога древостоя [145].

Дифференциация деревьев в древостоях по классам роста и развития изучалась В.Г. Нестеровым (1954), II.В. Воропановым (1951), М.Д. Даниловым (1949) и др. В ельниках такие исследования проводил Ф.В. Аглиулин (1988).

Изучение характера распределения количества деревьев по ступеням толщины имеет длительную историю как в нашей стране, так и за рубежом. Опубликованные результаты исследований показывают, что в древостоях элементов леса распределение диаметров характеризуется выпуклыми одновершинными кривыми, имеющими положительную асимметрию. Распределение таксационных показателей в древостоях по их размерам, как правило, отличается от нормального распределения. Для их математического моделирования могут использоваться обобщенное нормальное распределение (Грамма-Шарлье), распределения Пирсона I и III типа ({3- и у- распределения) и другие теоретические кривые в зависимости от значений косости и крутости изучаемых рядов [ 34, 82, 145].

По данным ряда авторов (Н.В. Третьяков, 1927; TLB. Горский, 1968; B.C. Моисеев, 1971; А.Г. Мошкалев, 1973; Л.Н. Яновский, 1976 и др.) было уста-

новлено, что в зависимости от изменения среднего диаметра древостоя основные статистики рядов распределения по толщине изменяются закономерно.

Таким образом, если установить корреляционные уравнения взаимосвязи статистик рядов распределения со средними диаметрами древостоев, то можно рассчитать и теоретические модели средних рядов распределения для любого среднего диаметра ( Яновский, 1976).

В ряде публикаций авторы предлагают возрастную динамику отдельно взятого древостоя по толщине описывать прогностическими моделями изменения диаметра древостоев в пределах накопленного процента частот (ранга деревьев по диаметру) исходного ряда распределения в начальном возрасте (Хлюстов,

В лесотаксационных исследованиях зависимости основных статистик рядов распределения по толщине от целого ряда факторов проведен для древостоев Северо-Западного лесорастительного региона А.Г. Мошкалевым, (1974). Полученные им уравнения характеризуют взаимосвязи основных статистик в дре-востоях старших возрастов. Л.Н.Яновским, (1976) получены наиболее вероятные средние ряды распределения по толщине для древостоев сосны, ели, березы и осины пригородных лесов Санкт-Петербурга.

По данным В В. Кузьмичева (1977) при изучении строения древостоев по диаметру используются следующие функциональные зависимости:

1993).

х = е3] А82 N аз

(1.1)

где х - среднеарифметическое значение диаметра, см; А - возраст, лет;

N - общее число деревьев в ряду распределения, шт; аь а2, аз - параметры модели.

а = а,Аа2№3

а = а1 хаг <таз Н34

(1.2)

(1.3)

(1.4)

I = а]а2 + ага + а3

где Н - средняя высота древостоя, м.

Некоторые исследователи ( Макаренко, 1987 ) рекомендуют для расчета коэффициентов математических моделей статистик рядов распределения использовать следующие функциональные зависимости:

где D - среднеквадратический диаметр, см;

Р - полнота, ед;

Ню - средняя высота древостоя в 40 лет, м.

Закономерности строения полога древостоя и их морфологическую структуру изучали Г.Г. Самойлович (1940), C.B. Белов (1961), В.И. Сухих (1965), C.B. Вавилов (1979), A.M. Березин (1974), В.В. Голиков (1975) и многие другие. Динамика древесного полога характеризуется размерами крон. Корреляционные связи между размерами стволов и крон деревьев подлежат исследованию и должны быть использованы при формировании лесопарковых ландшафт