Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Моделирование лесовозобновления на гарях Республики Коми

ВАК РФ 06.03.03, Лесоведение и лесоводство, лесные пожары и борьба с ними

Автореферат диссертации по теме "Моделирование лесовозобновления на гарях Республики Коми"

На правах рукописи

НАРЫШКИН Алексей Геннадьевич

I

не

МОДЕЛИРОВАНИЕ ЛЕСОВОЗОБНОВЛЕНИЯ НА ГАРЯХ РЕСПУБЛИКИ КОМИ

Специальность 06,03.03 — Лесоведение, лесоводство, лесные пожары и борьба с ними

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва —

1997

Работа ¡выполнена на кафедре лесоустройства и охраны леса Московского государственного университета леса.

Научный руководитель — академик РАЕН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, О. А. Харин

Официальные оппоненты — доктор сельскохозяйственных

наук, профессор, В. И. Обыденников кандидат сельскохозяйственных наук, В. Д. Касимов

Ведущая организация — Федеральная служба лесного

хозяйства России

Защита диссертации состоится 25 июня 1997 г. в 10 час. 30 мин. на заседании диссертационного Совета Д 053.31.03 при Московском государственном университете леса по адресу: 141001, г. Мытищи-1, Московской области, ул. 1-я Институтская, 1.

Просим Ваши отзывы по автореферату В ДВУХ ЭКЗЕМПЛЯРАХ С ОБЯЗАТЕЛЬНО ЗАВЕРЕННЫМИ ПОДПИСЯМИ направлять по адресу: 141001 г. Мытищи-1, Московской области, МГУЛ. Ученому секретарю совета.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке МГУЛ.

Автореферат разослан . г^-^СЛ. . 1997 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент В. Г. Анисочкин

Подп. в печ. 12.05.97 г. Объем 1 п. л. Зак. 104 Тир. 100

Типография Московского государственного университета леса

-- " ОГ^АЯ '^гАКТЕРИСТИКА РАЕОТЬ! ^

АКТ'/АЛЬНСС.ТЬ , Леса 'республики Кем;: подвержены постоянному воздействию лесных пожаров, чтз наясскт сер^езкип экг::сг.;::-Гческгл удер'! лесном" ;сггл;кгьу ргг;:?на..С учетом акткв«гациа в ¡настоящее врвуч отраслей, лесной и''депевос*ра;а1ываш!ей ярэдаи&н-. ностей и 'в сотри ? пезалание-м. -ягзк; перспективных возможностей использования древесины на-.внутреннем', г г- последнее нреш,особенно, на Ецепшем рынке,проблема востаксвлеши .насаждений хвойник ■ пород становится' все. более актуальней. Данная .проСлеш обусловле- ■ на невогмоднодтио 'полкогй искякчйння воздействий сгня на жизнь леса.Цо&легрваяив лесовозобновления'на га1НУ.,КоК одна из' задач изучения' сложной экологической ■ рол;: огня,п:гз:пг ряд

вопросов. связанных с н'елелателгнь;;.:;: послед :тз;:л:,;п ле::-:;.х по.ароЕ-и созданием эффективной . -упрадлския :: испольгсвапгл ¡г:

как важазго инструмента 'регулирования структуры л лесов.

ЦЕЛЬ II еалач;' ;:осЛЕДСЕАН;1Л. Цел! п-следоЕалий состояла в одр-делении закономерностей последствий лесных похаров в' процессе восстановления и развития смешанных оооного-березовых лесов.возникших-на месте-гапей, 'для получек::.? прсгнсЬких сц-:-к:х геры::?-?-вакпя насаждений новой-генерации естественным путем,-а тзге».е рекомендаций • по игаольгеважи'паяных последствий в. интересах лесного хозяйства.Для' дсст:йенпя' намеченной -пели _ылп поставлены •

следуют? зздзчи:

- иоследовзнпе гори:,:ссоп лесов региона " периодичности лтсньсс 'поларов рес,г;у?лпки Ко:::!; ■ . • ...

- изучение влияния низовых пожаров на распределение напочвен-■ - ' ных лескьк горючих материалов; .. '

- исследование- н моделирование динамики . распределения'лесных горючих- материазоЬ. при. формировании Сосновых лесов пироген-.'ного происхождения-,. •''......■■'•■ ' ■

• - изучение". . полежительной- роли огня' в формировании сосновых ■ нзса«дэкий;:..'. \ -■.'.- -

- изучение -характера возобновительного процесса,моделирование динамики.породного состава-и хода роста формирующихся лесов.

НАУЧНАЯ-НОЕИЗНА.' 'РАБОТЫ. .На-основе вероятностного .подхода к динамическим явлениям в' древостоях пирогенного происхождения определены закономерности распределения с возрастом, напочвекньк лесных горючих материалов для различных типов леса . -На основе.; сравнительного- анализа.лесовозобновления гарей и выру бок -разработаны практические.'рекомендации по 'использованию положительной'' роли сгия- 'при .проведении, очистки, лесосек. Впервые получены- таблицы ^хода роста,сосновых насаждении'пирогенного происхождения, применительно' к средней и южной .подзонам тайги -республик!. Коми..

ПРАКТ5Г-ШСКАЯ ЦЕНГОСТЬ. ■ Полученные , результаты' даят возможность долгосрочных-прогнозов горимост» .сосновьк лесов'•'региона, повьЕгаот-. эффективность проведения профилактически -мероприятий по охране лесов от,-пожаров.Контролируемое выжигание при огневей очистке лег,осек позволит активно' воздействовать на формирование . структуры и динамики породного -состава сосновых.', насВДеняй;Разработанные автором- таблицы хода, роста для Сосновых насаждений пирогенного .происхождения попользованы при прсизводственой про--верке лесовосстановптельных мероприятий■ в лесхозах -средней и южной подзон тайги республики.Коми.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения и результаты исследований докладывались на ежегодны;-: конференциях прсфесссрско-препода-

ват.ельского состава МГУЛ '(1Э.35-96гг. ) ,яа Всесоетнсй гколе ¡.¿ходке" ученых' и специалистов по.- современным 'проблемам, га^:тнего лесоразведения .i: охраны природы ■• (г.Минск, ÍS8?), на X научной ксн-Теренцип молодых ученых'и аспирантов ВНК1ЛМ (г.Пупкино, 1927) ,на «VI.. научно-методической койферерции молодых ученых к агтарздтсв ЁНИАЛМЙ -'(г.Еолгограц, l&sâV, нз.региональной гксле-семикаре "Актуальные. .проблеш^кологии:эколрп1ческпе системы в' естественных л антропогенных условиях среды"(г.Екатеринбург,'1989) ,'на Воесокгной конференции, молодых ученых п специалистов. "Охрана иррациональное использование лесных ; ресурсов"(г.Мытищи, 1990),на- Международной научной конференция '"Проблемы ' лейной бисгеоценс.тсгии и-.методологические- осровы их рёпкнпя"(г;Йошкар-Ола, 1у92Ь>:а Деросй республиканской научно-практической сз&£ер$нцда> мЭг;:лсго-зк:н:::.:;:че:кле аспекты ерганигашш национальных пр:троднь:>: и ланд'Да;гных пар-, йог"(г.ЕкатеринСург, 1S9S}. . ...

ПУБЛИКАЦИЯ РАЕСТ. По ы&Ттр:алаи дпе-гертсгг/Сдпксваао 9 научных работ.одна работа приязта к печати.

ЛЯЧКЙ ЕКЛАД AE7CFA. Сбор п обрабзтка архивных и. экспериментальных материалов,анализ результатов исследова:-::::':, выработка теоретических подходсь к поставленной гзгач::, ci токование выводов и практических 'рекомендаций, выполнены лично автором.

ОБЪЁМ И .СТРУКТУРА ДИССЕРТАНТА. Диссертация изложена на 188 страницах ■ масинспхсксг; ' текста и ссотсит ;:г введения, плел

выведев и др:-ддо>.с-л;:й, содержит 7 риоун?-:ов ::

-•б"-

.СОДЕРЖАНИЕ ■ РАБОТЫ Глава 1; ИСТОРШ Л.'СОСТОЯНИЕ ЕОЦРОСА. ■

Леса Европейского" Севера возникли и формируются при постоянном воздействии лесных пожаров / М.Е.Ткаченко, 1911 ; .В.Н.Сукачев,; 1923 ; И.С.Мелехов,1939А.А.Корчагин, 1954 ¡Котагек, 1966 ;М1±сЬ, 1970; ^егт^Ксспе, 1974; С/Н.Санников,1981 -и др./.

:В ряду 'ваедыЗ-: экологических .-проСлем,вопросы воздействия •огня на. .чес ¡1 . почву, оценка эффективности. лесовозобновления на гарях и формирование насаждений новой генерации,".были и нз протяжении;, десятзиетга, остаются Еатаой тембй исследований многих ученых-мира /Е. Н.Сукачев, М.£.Ткаченко, ■' И.С.Мелехов,Н.П.Кобранов.М.Е.Тюрин,' П.Н.ЛьЕОр,0с51И1',у1го.11 др.-/- '. •

Анализ отечественной и зарубежной .практики показывает,что подавляющее' большинство ученых считают динамический подход к-изучению закономерностей изменений лесного фонда'с'возрастом при возобновлении. гарей, - наиСосгее. перспективным для выполнения 'прогнозный .оценок. р

Е диссертации-дан'анализ отечественной и зарубежной практики исследований видов' низовых, пожаров для преобладающих типов В' европейских севера и средне'таедщых лесов, их влияния'.на почву, структуру, состав,"" влагасодержание лесных 'горючих, материалов, последующее .возобновление и .-смену хвойных пород. Отмечено,что в насаждениях новой генерации, форшруюздкся на месте гарей, особенно значительно в первые годы,и далее с увеличением их возраста,происходит перераспределение видового состава и запаса наземных горючих материалов. Исследования количественных оценок данного перераспределения мало-

численны,нгсят отрывочный характер и не' позволяет .в пгйыой. ыере ассильеов'ать пг при списании/механизма созревания рчёредкггз пика аожарной опасности. Спорным "продолжает оставаться вопрос, сб исполь-■гива.нни положительной роли -огня в формировании насаждений, проведении очистки лесосек, повышении..по*арЬустойчивости насаждении.Иссле-аогатп хсдз ;рсстз сосковых насаждений штрсгс-ннзг.о происхождения в республик? до настоящего времени не -проверились'.- .'

Следовательно, возникав?, необходжозть - в проведении дополнительного исследования данных вопросов.'. . . •

Глаза .2]' ОБЪЕКТ ЙС0ЛЕ^АКШ;^РА!А1А,ЬЕТСД11КА;бБШЛ" РАБОТ.

объектом исследования послужили таежные леса средней и южней подгон тайги республики Коми.Выбор' обусловлен тем,что данный регион 2 прсплом и нзетоллем. столетии, подвергался неоднократному воздействии пожаров и входит в состав основной сырьевой базы страны.

Исследования прсводились . на территории'девяти лесхозов: Ай-кикского, УсСъ-Вкыьсксго,. "оть-Кулсмокого, Сыктывкарского, Сыктыв-динского. Корткероссксго, Новгородского, Кахимского, ' Летского. Сценка процесса воздействия лесных пожаров и послепсжаркогс .развития насаждений-наиболее'показательны при сравнительном анализе их -с формированием лесов после' сплошных, концентрированных рубок.- В -лесном $онде объекта исследования преобладающей породой из хвойных

В соответствии о поставленной целью и задачами,программа исследований, включала: исследование- горимссти лесов региона и периодичности лесных пожаров; изучение влияния ниговь&с. пожаров на характер распределена'наземных лесных горючих материалов; исследо-'

;ванне к разработка рекомендаций . пр.-испольаованюо' положительной .ролл сгня для-сокращенгй .сроков возобновления и формирфания- хвой-•ных лесов; исследован;»--и количественное 'обоснование.характера .возобновительного процесса сосновых гарей и £кру6с-к,динаш1ки:пс-рад-нсго -состава лесов .с возрастом;-' моделирование хода роста,насаждё^ шю пирогенного происхождения'; проверка разработанных предложений. •

При выполнении данной программы учитывались основные, лоложе--•ния теоршг лесной '-шгрблогии, указанные в работа-; И. С.Мелехова/1948/ А.В.Псбединского/13б5/,Н.'П.Курбатского/1572/-. Апробированная в теории лесЬустро'йства и лесопользования методика 0. А.Харина- /19.89/ послужила-основой для исследования'и- моделирования возобновительных процессов, гарей,динамики породного состава насаждений,Автором, в дополнение- к данной-методике, -разработан и детализирован фрагмент моделирования вероятности распределения наземных лесных.горю-чих материалов и прогнозирования динамически:; процессов природной . пожарной опасности при формировании насаждений новой генерации.

Методикой" работ предусматривалось- сбор архивных и современных материалов''учета лесного фонда, их'сопоставление в• пределах 'границ исследуемого объекта; сбор .и анализ статистическзп:' данных- гсримос-ти лесовоз многолетний период; закладка Еременных пробных .длоцз-док для опытной проверки1 видового'состава и запаса наземных.-'лесных горючих материалов; закладка временных пробных площадей с обмером модельных деревьев,-.- ,\втема?ико-гстатистическая -обработка архивных и полевых материалов; .-получение прогнозны;-; моделей с использованием -вероятностны;-; зависимостей и обобщение результатов исследований.-Объем собранного архивного и полевого материала вклкчпл гари 1918-1580гг общей площадье 84,7 тыс.га и вырубки 1318-1930гг общей площадью 52,5 тыс.га.Гари и вырубки классифицированы в соот-

ретс-тв;гл з ле'сспирглогпчес'ксй схемой И. G.Мелехова/1980.1983-f. Таксационная информация выбрана'по Архивным'и 'современным материалам лесоустройства.Для .детального изучения выделены наиболее рас-" устраненные з ланном регионе насаждения III и IV клаосов бсни-теха основных десаобрагующих типов сосновых лесов, южной ■ и. средней гзйги: брусшганике,-черничнике свежем и влалном, кисличнике,. д1щайнике,долгсмЬшнике, Определение' происхождения ,'сосново-березоЕых насаждений .описанных, в лесоустройстве'.1976-80г'г, произведено методом накладки планшетов / 0.;А.Хария,В.КЛе.пляксв, : 1985/. : Собранный, материал.'формировался по'двум-группам-: насажд.едйя ■ пирогенного происхождения и .вышедшие-из-под' промышленных 'рубок.' Возобновление и развитие- данных насаждений происходило тблько -естественным путем.

Статистические данные горимости лесов'республики Коми собраны за 50-летний период.

Закладка временных пробны;', площадок д опытная проверка видового состава п запаса наземных лесных горючих материалов проводилась по стандартным методикам лесной пирологии,'.а закладка временных пробных плсцздей, взятие и обмер модельных-деревьев осу. ществлялось- с'учетом основных методических '"рекомендаций,принятых в лесной таксации.Всего автором было .заложено 235 ЕППл и 122 БПП на территориях вышеуказанных ■лесхозов средней я южной подзон тайги.

■ - Обработка материалов исследований', проводилась на персональном ■ компьютере 'IBM-436' с использованием стандартной программы STATGRAF и специально'составленной программы 3TATDIN; Комплексная статиста-• ' ческзя обработка материалов исследования погволвлз получить данные, достоверные на уровне значимости (L- 0,05. - ■...•'

. Глава 3.' ГОРШйОТЬ ЛЕСОВ: ВЛИЯНИЕ '■ НА РАСПРЕДЕЛЕНИЕ'.•','ЖСНЫХ , '; ГОРЮЧИХ МАТЕИ1АЛ0В, И. ЛЕСОВОЗОБНОВЛЕНИЕ.

■ . Периодичностью возникновения лесных" пожаров' в сосняках- ■ Европейского Севера' 'занимались многие'ученые / И. С.Мелехов, 1944,1947", 1971, А.А.'МЬлчанав, 1957». С.И.Душа-Гудым,1983, А.А.Звонкова,1984 и. многие др./..-.- ',':'.'. "

Периодичность лесных; пожаров связана с чередованием сухих, и влажных периодов", резко .выраженные пожарные сезоны совпадают с засушливыми Периодами, когда- лесные'пожары принимают-затяжной характер /М: Бого'лепов, 1908, М. Е. Ткаченко, 1911 »А. В. Тюрин, 1925, А. А. Корчагин, 1940, И. а Мелехов ,1947,1971, А.А.Молчанов, 1-957, А.Д;Вакуров, 1975, С.И.Душа-Гудьй.!,1584, И др/. '.В рамках'программы исследования, нами предпринята попытка, на относительно .небольшом- статистическом 'материале ( пс) астрономичес-; ким' ».¡ерам )оценит.ь взаимосвязь в периодичности лесных 'пожаров республики Коми с периодичностью солнечной активности(числами.Вольфа).

Анализ работ кЛтлато-^ронологических 'исследований/Т-. Т.'Битвин- • скас,' 1984/позволяет утверждать о возможности применения методики расчета.данных индексов для выявления вышеописанной взаимосвязи. -Количественные, значения числа пожаров, температуры и осадков по архивным данным л'данным-Сыктывкарской авиабазы,и чисел'Вольфа, по данным Ю.И.Еитинскрго /Ю.И.Еитинский,198г/ и Росгидромет-центра представлены; нами в виде юшматохронологических индексов.

Сопоставление кривых индексов V/ и' N (см.рис 3.1) подтверждает высказывание С.И.Душа-Гудыма о наличии, "запаздывания" лесопожарных пиков от экстремумов солнечной активности в районах, где преоблада-

Ii

ет темвохвойная. тайга-Дуга-Рудым,19Э5/4куда республик» .Кош

входит наряду с Архангельской; Костромской, Кировской и'.другими об- • , ластит, по сравнению с. районами" С преобладанием светлохвойной тайги, где- вышеуказанная связь праслеживаетсн-'.четка;Период'запаздывания, составляет в среднем 1-2 года-, и по нашим расчетам без. учета,-лет совпадении - .1.4 года'. , - '

В. цедя к минимизации ущерба от'лесных псжароЕ,Еозможно прогнозирование- кшшатохронологических индексов на перспективу. Для этого,нами . применительно, к IBM -• 486 из 'предложенных программой для апп^рксимации 17-тй уравнений,' по критерию Фишера было, выбрано для вычисления регрессионной.зависимости уравнение .параболы : второго порядка и расчитаны коэффициенты. Корреляционный- анализ показал 'на наличие тесной:9ЕЯ8И климатохронологических индексов влаги- 1о от' чирел Вольфа. -'0.72 , ' связь Индексов лесйых пожаров .In от Iw менее значима - 0.6В . . ' :'■'.-,

.По-данным- Г.-Н.Коровина и И.А.-Андреева / 1988 / лесные., -пожары • ' ■возникает в- - основном от загорания напочвенного покрова'.ПоЭтрму, природная пожарная опасность"в значительной степени определяется видовым Составом, -структурой, влагосодержанием -напочвенных' лесных горючих материалов (ЛГМ).'.В главе, на основе данных 285 временных пробных площадок,с; учетом ряда загораемости.ЛГМ.И.С.Медехова/1947/ получено распределение напочвенных. ЛГМ по плошзди в различных типах сосновых.лесов пирогенногд происхождения.в возрасте 10 и'40 лет пр группам, .назвшнух'нами разрядами загораемости.Данные указывают на. снижение за 30-летний, период в лстайниковом типе "леса разряда загораемости,а в'-свелшх и влажных типах (черничник,долго-моеник, сфагновый) - на незначительное его повышение. Последнее возможно обхяснить увеличением горючих материалов в результате

естественного' отпада древсстон нивкопрсизводительных типов -леса. ь наиболее продуктивных типах -,кисличнике и брусничнике га рассматриваемый период напочвенные ЛГМ представлены первонэлъными разрядами. Б главе дан сравнительный анализ с динамикой напочвенных #ГМ.с 'возрастом при возобновлении--аурубок. . ,.-•'.-

. На осаоБё того,что лес. является сложной'; динамической оисте- • мой, 'процесс возобновления и развития в которой'подчиняется вероятностным законам,для прогноза динамики-напочвенных ЛГМ на перспективу ■'возможно применить' Метод цепей Маркова;Тогда,. описывая-переход'объекта из состояния Б1 в 32 который происходит в случайный 'момент времени' оДНороДнйм. 'марковским процессом- с 'дискретным временным моментом, возможно для'конкретного графа состояний представлять систему уравнений А.Н,Колмогорова.Решая данную систему с 'использованием 'матриц .'переходных йероятостей, получены прогнозные оценки разрядов'.загсраемости ЛГМ-для пирогенных соснс-еых насаждений с увеличением их-возраста: •

В задачу оптимизации ведения лесного хозяйства и лесопользования входит' сокращение сроков возобновления и формирования ко-'•'денных ' лесов на месте, гарей и промышленных рубок хозяйственно ценными хвойными.породами.Автором, на основе личных исследований и по материалам лесоустройства,- изучен вопрос, о положительной роли огня.-в возобновлении и. развитии насаждений на гарях й вырубках. - • Е--рамка? программы.исследования,с целью определения возможны:-;" приемов-воздействия - на возобновительный процесс, для .поддержания' "'заданного уровня интенсивности возобновительного процесса,установлено влияние .огневых и.безсгневых споссбоз очистки .-лесосек на количество благонадежного прдроста с различной давностью' и площадью рубки-в'сравнении-с гарями в преобладающих типах лесов-республики.

' При проведении регрессионного анализа -нашучшую_ аппроксимации . дало уравнение многс>+акторкой яарабсшг 'второго порядка.Получены уравнения для конкретных' способов 'очистки, лесосек .приыещгеельно к различным •-типа:.: леса IV 'Бонитета средней -подзоны тайги.Графическое выражение-данной зависимости на примере сосняка-черничника, при различны/: способах очистки лесосек при давности рубь;и 16 . лет

•2"- 4'. Э.' . 8 1С 12' 1.4 г 16. 19 ' ,. _ . М, тыс.шт.

Рис.3.2 Елпякпе способов'очисти: лесосек на количество благо, надежного подроста при различно:: пло:глди лесосеки V ссокяк 'чершкнпк , * — 1с- лет / • 1 - сжзтание в кучах: 2 - сплошной- пал; .3 - разбрасывание порубочны:-: остатков; 4 - гарь

С учетом г.олуч--нтс: ре-зультатсЕ, на дснсае оценки . эффектиь-ногти возобновления г главе представлены практические рекомендации по применен;^ огневых спос-обс-е очистки- лесосек й наиболее распространенных типа:-: леса, а такле мероприятия по содействии естественному возобновлении гарей.

Глава СФОРМИРОВАНИЕ СОСНОВЫХ НАСЖЕЖЙ НА ГАРЯХ Б РАЗЛИЧНЫХ ТИПА:-'. ' ЛЕСА.

Одшш иг показателей,определяет«! уровень использования лесного фонда,является доля не покрытой лесом плогзди.

В главе покагэн характер возобновительно:1; прсц-.сса 'согксвьс: г ар л': и выруб ск. в сснсвлы;: типа;-; лесов на оОнс зе материалов лесо-;/:трой:тва и личных исследований автора.Е раб:те приведены количественные сценки для пр.ео5ладаюсих типов гарей и вырубок и лак подробный сравнительный анализ вогобнявления.

Процесс заселения лессобрнзуюлпмп породам;: плодадей,подо;-рг-:сп;сл зл;:лн:о: поларов и рубок,. носит ве-рслтисотный характер /2.и.Лвааота, 1959; 0.А.Карин. Е.К. Тепляков, 195? ' и г ти о ряд:'.: факторен: тип леса, ветра, наличие света, тепла, обое-

г

менителеп и многих других / К.С.Мелехов, 1930 / существенно влияет на формирование насаждения. Под воздействием перечисленных факторов о различил.-: типа:: леса разных ;слаесов б:нхсес:о формирование состава древесных перед происходит неодинаково.

3 главе, в соответствии о программой исследования,изучена динамика неродного состава сосново-березовых лесов ¡Пи IV классов бонитетов на гарях республики Коми,применительно к средней и ¡сх-ной подзона;.! тайга.Дзн сравнительный анализ с соснс-ва-березовыми

насаждениями ', сформировавшимися на вырубгёах. Типология гарей и вы- • рубок стандартизирована ' по классическим схемам И.С.Мелехова /'1980, 1583./.Исследуемые насаждения возникли на торельниках с-древостоями, сохранившими жизнедеятельность (группа III,тип А по И.С.Мелехову).Типодогия вырубок при формировании ' насаждений,вы--_шедших из -под брусничника и черничника, представлена вейниковым - для брус ничника ¡кипрейным и вейниковым - для черничника - свежего ^ далгомршным - для черничника влажного.

В результате получены уравнения регрессии'распределения плотности вероятности'участия сосны-в общем составе насаждений III-и IV классов бонитета - с увеличением их возраста для' гарей' и вырубок . средней и южной подзон тайги,'-а также, определены .их количественные значения.Полученные результаты позволяют утверждать о формировании к возрасту 60 лет сосновых; лесов-III' и'IV классов бонитета на гарях республики Коми соучастием в составе сосны от 4 до 8 единиц.

В настоящее_ время' дл^( теоретических"исследований-и в. практике . лесоустройства' .в республике Коми используют данные таблиц хода роста сосняков-IV класса бонитета и таблицы .производительности •. сосняков максимальной полноты всех классов бонитета-H. H. Свалова, -таблицы хода роста модальных сосноеых насаждений Н.В.Огородова, таблицы хода роста древостоев, разработанные В.И.Левиным,. И.И.Гу- '. сэвш, Г.С.Войновым, Н.П.Чупровым, ЦГСШлом.

Однако,несмотря на то,что значительные площади сосноеых насаж-' дешш.республик-? имеют пирогенное происхождение,таблицы, хода .роста для них отсутствуют,что влияет на точность.прогнозных расчетов..•

' Автором,на основе данных 122 пробных.-площадей и таблиц классов' возраста смоделирован ход роста пирогенных сосняков для'.III класса бонитета шной и IV - средней подзон-тайги, как наиболее • распростра-

■неиных в данных лёсораотительных условиях .

Для выравнивания величин основных таксационных показателей использованы айяусода Функции , давай* в на:толад;х исследованиях .туки? результаты аппроксимации пс сравнение с другими:.-

А

H -

D

bo + ЫА + Ь2Аг

■ д£.

Ьо + ЫА + Ь£А'

Ф. Короунь

2 .

С 4.1 )

. ( 4.2 )

fco ( 1 - efclA ; Е. Митчерлих

(■4.3 )

глава s. модели?:еание природной пожарнся. опасности и дкна-

№31 породного состава лесов республики кош.

¡¡а основе стандартизации матриц переходных вероятностен, авторе!.! получены н ;рматиЕные таблицы данашяш распределения напзч ьенных легных горе;::;; материалов о увеличением возраста насаждений для основных типов пирогенных сосновых лесов по разрядам загсраемости для III и IV классов бонитетов средней и к>нои подгон тайги I,пример см. табл. 5.1] .

Использование данных таблиц пеззол::: повысить в. Ji активность прогноза яоАзрной опасности в œfuà ЗО-лгтнпй промежуток времени после пожара . Количественные сценки таблиц подтверждают характер общего рпдэ загорамссти акад.И.'С.Мелехова и позволяют оценить динамику напочЕенных ЛГМ по расрядзм загорье!,ксти внутри данного

- 18 - Таблица 5.1

Нормативная таблица динамики ЛГМ сосновых лесов пирогенного происхождения ' ( %•от площади )

■средняя подзона , IV бонитет

Разряд . Распределение ЛГМ Б возрасте

Типы эаго- насаждений 1 по модели )

леса . рае-

мости 10 40 70 100 130 160

I '.-""' 96 40 16' 3 0 0

Лишайнйковый ' II. ■ 3 . 54 62 68 69 • 69

• III 1- 6 22 29 31 31

II ■' 2 а •9 10. • g ■ 9

Кисличник ' III; 97 87 86 84 . 84 84

IV 1 5 -- 5 6 . 7 7

II 15- 1б. 16 16 ■ 16 16

Брусничник III.-' 78 71 ' ■71 71' ... 71 71

IV 7 13 13 13 13 13

II 1 .9 -'. .18 20 ' '21 21

Черничник •• III 24 - 76 .. 74- . 7.2 72 72

IV 75 15 8 а 7 7

II ■ 98 . 5 .- ■3 2 6 -6

Долгомошник III 1 • 62 61 '61 58, 58

IV- 1 ■ 33 '36 37 36.-- ■ 36-

ряда с возрастом, растаряя возможное?;: практического применения.

Прогнозирование раакта насаждений на -перспективу возможно проследить, пспс.тьзул современные -метсда теории вероятностей /О.А.ларин,5.К..'Тепляков, 1Э5Е • - для получения прогнозных. сценок ■формирования . насажден;:;: на гарях, и вырубках и выработки конкретно:: рекп/ендац.'::":. Для этого, пр;; пепельгевв:-;:::: :.:егсдз цеп-й Map-

коьа,проведено моделирование динамики породного-состава"на основе расчета начального состояния системы и расчиталы вероятностные характеристики к возрасту ?0-ти лет. Полученные результаты сведены в нормативные таблицы (пример приведен в табл.5.2).

■Таблица 5.3

Нормативная таблица динамики породного состава сосновых лесов пирогенного происхождения (% от площади)

средняя подзона,' IV бонитет

Возраст, • лет : Коэффициент участия сосны Итого

• 1,0-3,0 4,0-7,0 8,0-10,0 "

20 2, 53 36,2 40, 4 79,1

30 5,2 33,2 44,5 82,9

40 4,1 30,3 48,6 83

50 3, 3 27,6 52,3 83,2

60 2,6 25,0 56 83, 6

ВЫВОДЫ И ¡ТАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Выводы:

Е лесном фонде республики Коми при возобновлении гарей наблюдается смена пород сосновых насаждений на мягколиственные практически во всех представленных типах леса на 40-50 . Г. площадей, за исключением лишайниковых и сфагновых типов.

2. Чередование .сухих и влажных периодов и связанные с ними-' пики горкыссти, ..лесов находятся во взаимосвязи с числами Вольфа. Сопоставление индексов Т и-0 с индексами W применительно к' рассматриваемому региону показало ,что минимальные значения индексов влаги 1о в большинстве случаев'наблюдаются за 1-2 года до экстремумов W '(в среднем te— 0.9),а максимальные значения индексов тепла 1т совпадают ,как .правило, ' с экстремумами. W или наступают- Hç следующий -год после'них (t -•+.0.68) .'Экстремумы Iw повто-яются в среднем через 3 года,а.максимальные значения In количества лесных пожаров приходятся, как правшаi на еледующий. год после экстремумов солнечной активности Iw, а также на линии ее спада. •

3. Из' расчитанных зависимостей следует,что максимумы-Iw близки к 11-детнему.циклу (10.6 лет):1958, 1970, 1979, 1991.Таким образом, если.в рассматриваемом периоде максимальный экстремум при' . - ' 1 * -

ходится на 1991 год,-. то,следующий пик солнечной активности возможно ожидать к 2002 году. О'учетом "запаздывания" пика 'горимос.ти-ле-с' сов рассматриваемого региона в среднем на 1.4 года,в 2003-2004 годах возможен очередной максимум лесных пожаров республики Коми.' • '

4. На основе методологии динамических'Процессов лесного фонда О. А.Харина, при использовании вероятностного подхода-разработана

и детализирована модель динамики -распределения напочвенных лесных ■ горючих материалов с ' возрастом' "■ '

5.. На основе статистического материала, о использованием методов-теорий марковского процесса показана ■ трансформация кере'нны:. типов ле.са в паловые и их производив^ при формировании -смешанных ссоново-Серез'овых насаждений на гарях с ' увеличением их возраста. Полученные результаты позволяют утверждать, что к возрасту .рубки "распределение сосновых насаждений по площади будет характерпзо-

вагьданные:,¡лигкак к исходной лредотаьленностл^по там леса дз пслара, га исключением брусничника : - 4.9 ). черничника ( -5.6 Г» } и долгсмошника ( + 5.3 » ). Нз 6.1 *. площадей сохранятся производные пал о вы;: сипов леса.

5: В результате проведения теоретических и экспериментальных ис? ледов ян:пт ртаенз актуальная научно-г охническа.; задача оценки состояния и прогнозирования восстановления коренных-сосновых лесов на гарях для' прогноза развития хвойных до приспевающих насаждений-. 'Е основу решения этой задачи был положен метод цепей Маркова применительно к особенностям и законам развития леса. Целесообразность и необходимость применения, этого метода определяется тем. чтс лес модно рассматривать как сложкутз, 'динамическую, уран-1-г. вештику;-: спгтему массового- оболу>ивания, информационный обмен ь к-_т-:оо-и подчиняется закону Пуаоос-на.

". Б качестве критерия сценки оостояния гарей взяты в-роят-кготп перехода иг ооотолннл Fo в осотодние Pi через временной интервал в 20 лет. Походным зе;:т:;:;.; p.,- поолу.-.ггди данные лессуст-р.'и;гвз' ii'M-lMs годов для наоо.чден::й 10 - £С-летнгго. возраста, сформировавшихся на гарях,

2. При :.о:тзвл;кии прогноза развития наоаждеяпй по гсЛаву на гарях и . прогноза динамик: напочвенных горючих материалов на перспективу построены матрицы переходных вероятностей, обработка, котсры:. произведена на 1Б)Л - -¿9: : и о г.оль зеванием прикладкой программы 3TAT2RAF к специально составленной программы 3TATDIN применительно к рассматриваемым задача,;.

3. На основе сравнительной оценки эффективности возобновления . гарей и лесосек с различными спсоо-бами счиоткл изучена положительная роль огневого воздействия и дань; ргкаапдздп.

10. На' основе статистического материала различных периодов, лесоустройства методом Н.П.Анучпна впервые получены таблицы хода роста сосновых пирогенных насзддений до возраста 60-ти"лет .наиболее распространенных UI и.IV-классов бонитета.

Рекомендации:

1, Предложены нормативные таблицы распределения напочвенных ЛГМ о возрастом,■применительно к классической,схеме загорземости И. С.Мелехова, о декомпозицией'на предложенные нами разряды-загорае-müctu в различных типах леса/позволяющая прогнозировать природную пожарную опасность до возраста естественной спелости насаждений.

•2. С целью сокращении сроков восстановления'вырубок и'гарей • путем разумного вмешательства в процесс формирования. насаждений ■ нами,при использовании корреляционно-регрессионного аппарата,предложены способы огневого .'-воздействия 'для проведения, очистки мест

рубок, включая проведение сплошных палов в сосняках: брусничнике,

- - ■ -

кисличнике, черничнике;'.'а .также мероприятия по содействию естест- -венному возобновлению гарей,применительно'к наиболее распространенным типам леса средней и южной подзон тайги исследуемого региона."

3. Предложены нормативные .таблицы динамики породного' состава' • сосновых лесов пирогенного'происхождения, для' Ш и IV классов бонитета. . ' .' ■ '• '- ■ ■

4. Предложены таблицы хода роста:сосновых насаждений пирогенного происхождения длй III и IV классов, бонитета.

■ СПИСОК 'ПУБЛИКАЦИЙ ПО .ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1.'Ход 'естественного возобновления сосны на гарях Коми АССР. /У Научн. тр.МЛТИ/Еопросы лессвырачивания и рационального лесо-

пользования. -1ЭЗБ, С. 23-56'. '

■ ■ 2. Вероятность распределения запаса лесных гсркчих материалов с возрастом в нзсалд^киях возн:аз::ас на месте гарей.//'Депонированное научные работы.., ЦЕНТЛлесхог,. N 5(133), 1S33,С. 117; 122.

3. 'Проблема -возобновления сосновых ' г зрей республики!. Ксма. ','Мауш. тр.!,'ЛТ;1'гационал1ное использование-,охрана и воспроизводство лесных ресурсов.-М. .-МЛТИ,вып.209,1989,С.23-39. '

4. Факторы,'влияющие на возобновительный процесс сосноеых гарей. • //Тезисы докладов /Актуальные проблемы экологии,экологических систем в естественных и антропогенных условиях среды .Свердловск, УрАН СССР, 1989, С. 70.5. Роль естественного и искуственного возобновления таежной

зоны ','Научн. тр.МЛТИ-ВДТИ/Ученые вузов - народному хозяйству. /Вып. 196.-М. :МЛТИ,1539,С.23 - 25. (в соавторстве с О.А.Хариным )

5. Гормирование - насаждений на гарях и вырубках Коми АССР. Hayчн.тр.МЛTU / Рациональное использование и воспрсизводства лесных ресурсов. Вып. £23, -М.:Ш1ТИ, 1990,С. 23-32.

7. Возобновление вырубск при разных способах очистки лесосек в сравнении с гарями./,'Тезисы докладов первой республиканской научно -практической кокферекции/Эколого-экономические аспекты организации природных и ландшафтный парков.-ЕватеринбурпУЛТИ,1992,0.101-104.

8. Динамика лесных площадей республики Ксми. Тезисы докладов ме.идународной конференции молодых ученых Проблемы лесной биоценологии и методологические основы их решения.- Попкар-0ла:МарГ31. 1992,С.148.

9 . Прогнозирование горимости-лесов республик! Коми.//Научн.тр. МГУЛ/-БЫП.275,М.:МГУЛ,1996,С.142-144.