Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Прогнозирование текущего прироста и оптимизация повышения продуктивности древостоев на примере сосняков и березняков Северного Казахстана

ВАК РФ 06.03.02, Лесоустройство и лесная таксация

Автореферат диссертации по теме "Прогнозирование текущего прироста и оптимизация повышения продуктивности древостоев на примере сосняков и березняков Северного Казахстана"

РГ6 00

2 2 ГЕВ 1093

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

ХЛЮСТОВ ВИТАЛИЙ КОНСТАНТИНОВИЧ

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ТЕКУЩЕГО ПРИРОСТА И ОПТИМИЗАЦИЯ ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ ДРЕВССТОЕВ НА ПРИМЕРЕ СОСНЯКОВ И БЕРЕЗНЯКОВ СЕВЕРНОГО КАЗАХСТАНА

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйстсенных наук

Санкт-Петербург 1993

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКАЯ АКАШЖЯ

11а правах рукописи

ХЛЮСТОВ Внталш" Константинович

УЖ 630*56:630* 24:630* 221.02

ПРОПЮЗЗРСЕЛНИЕ ТЕКУЩЕГО ПРИРОСТА !,1 ОПЕЕГлАЩП ПОШШГСЯ ПРОШПГПШИОСТИ ЛРЕВОСТОЕВ НА. ПИСЖРК СОСНЯКОВ И БЕРЕЗНЯКОВ СЕВЕРНОГО КАЗАХСТАНА

06.03.02 - ЛесоустроЗство и лесная таксация

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учено"; степени доктора сельскохозяйственных наук

Санкт-Петербург - 1593

Работа выполнена в лаборатории лесного хозяйства Казахского Н!М лесного хозяйства л агролесомелиорации и на кафедре лесной таксации и лесоустройства Санкт-Петербургской лесотехнической академии.

НАУЧНЫ:-! КОНСУЛЬТАНТ - заслуженный лесовод Российской Федерации, доктор сельскохозяйственных наук, профессор М011КАЛЕВ А.Г.

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ - член-корреспондент Каз АСХН, доктор

сельскохозяйственных наук, профессор ТОКМУРЗИН Т.Х.

- доктор сельскохозяйственных наук,

профессор ГУСЕВ И.И.

- доктор сельскохозяйственных наук,

профессор БУГАЕВ В.А.

Ведущая организация - Институт леса Уральского отделения Российской Акаделпш наук '

Защита диссертации состоится " " № Ор то 1553г. в "/У часов на заседания специализированного совета Д 063.50.04 при Санкт-Петербургской лесотехнической академии (194018, Санкт-Петербург, Институтский пер., 5, зал заседаний).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии. Автореферат разослан " 6' " фе$рал£г 1593 г.

Ученый секретарь специализированного совета, доктор сельскохозяйственных

наук, профессор Полубояринов о.Я.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследований следует из того, что текущий прирост является одним из важнейших показателей результатов лесохозяйственной деятельности. Закономерности текущего прироста наиболее ценных сосновых и березовых лесов Северного Казахстана ранее почти не изучались, хотя по лесо-растительным условиям этот регион существенно отличается от других сухостью климата и почвенно-гидродогическитли условиями;. Актуальность проведенных работ подтверждается включением их в планы НИР Гослесхоза СССР, Минлесхоза Казахской ССР, КазНИИЛХА и ЛТА с 1978 по 1992 гг. (Номера госрегистрации тем: 81045806; 81045809; 01910047910; 01.86.0068523; 01910056854).

Цель работы и задачи исследований. Выявить закономерности и разработать способы прогнозирования текущего прироста древостоев. В соответствии с этим поставлены следующие основные задачи исследований:

- изучить общую закономерность и на ее основе разработать способы определения текущего прироста отдельных деревьев;

- изучить общие взаимосвязи текущего прироста по запасу с таксационными показателями, выраженными в относительных величинах;

- установить закономерности динамики строения, роста и самоизреживания конкретных чистых по составу древостоев при различной исходной густоте, высоте, диаметре в начальном возрасте;

- разработать методику составления таблиц хода роста древостоев под воздействием изреягваний различной интенсивности;

- обосновать рациональные режимы лесопользования в древостоях за весь период их выращивания, установить оптимальное соотношение размеров главного и промежуточного пользования лесом.

Научные положения выносимые на защиту и их новизна.

Впервые установлено, что при одном и том же редукцион-

ком числе по диаметру текущий прирост деревьев в долях среднего прироста древостоя стабилен. Он не зависит от возраста, полноты и уровня производительности древостоя.

Уточнена общая закономерность изменения текущего прироста по запасу в долях поироста сомкнутых древостоев» Эта закономерность монет быть распространена на многие лесорас-тигельные регионы.

Впервые разработана многофакториальная модель связи относительного прироста по запасу с относительными показателями возраста, суммы площадей сечения, средней высоты, позволяющая по величине прироста в базовом древостое определить -прирост таксируемого древостоя (Авторское свидетельство на изобретение .'."• 1665960 от 28.12.89 г.).

Впервые разработан способ определения рангов деревьев в естсстиенно-формпрующихся древостоях разного возраста на основе рангов в исходном древостое и по этим данным - способ построения рядов распределения деревьев по диаметрам в прогнозируемых древостоях.

Уточнены закономерности динамики прироста и самоиз-ре::иЕанпя отдельных естественно формирующихся древостоев, имеющих в начальном возрасте различную исходную таксационную характеристику.

Впервые разработан способ прогнозирования хода роста древостоев, базирующийся на принципе линеаризации и величине прироста таксационного показателя в начальном возрасте древостоев.

Уточнены рациональные режимы главного и промежуточного пользования за весь период выращивания древостоя, установлено их -оптимальное соотношение.

Достоверность выводов и результатов исследований, обеспечивается использованием большого по объему экспериментального материала, применения ЭВМ и математической статистики при его обработке, проверкой результатов в различных ле-сорастигельных регионах.

Практическая ценность и реализация работы. Разработана с пра в оч: ю-нормативна я база для определешш текущего прироста в лесах Северного Казахстана и опубликована в "Норма-

тивах по таксации лесов Казахстана" (1987) и "Основных положениях организации и развития лесного хозяйства". Материалы исследований используются в лесоустроительном проектировании при обосновании режимов лесопользования в сосняках и березняках Северо-Казахстанской, Кокчетавской, Акмолинской, Кустанайской, Карагандинской, Павлодарской и Семипалатинской областей на площади 1,6 млн.га.

Нормативы для сосняков, ельников, березняков и осинников Карельского перешейка Ленинградской области использованы при обосновашш интенсивности и сроков повторяемости комплексных рубок.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались и обсуждались на всесоюзных и республиканских научных конференциях: "Молодые ученые лесному хозяйству Казахстана" (КазКИИЛХА, Щучинск, 1979); "Проблемы биоэкологии животных и растений и охрана окружающей среды" (А.Н.Киргизской ССР, Институт биологии, Фрунзе, 1982); "Матемакгческое моделирование в биогеоценолопш" (Научный Совет АН СССР по проблемам биогеоценологии и охраны природы, Карельской областной совет НТО, Вычислительный центр АН СССР, Институт биологии Карельского филиала АН СССР, Петрозаводск, 1985); "Мониторинг лесных экосистем" (Литовская сельскохозяйственная академия, Каунас, 1986); "Экологические основы рационального использования и воспроизводства лесов Урала" (Институт экологии кпвотных и растений, Свердловск, 1986); "Применение ЩНИ ЭВМ в научных исследованиях и в учебном процессе ВУЗов" (Литовская сельскохозяйственная академия, Каунас, 1989).

Публикации. Основное содержание диссертации излокено в 28 печатных работах, в том числе в 2-х монографиях обидам объемом 44 п.л.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, восьми разделов, осноеных выводов и предложений, списка использованной литературы (263 наименования, в том числе 32 на иностранных языках). Работа содержит страниц машинописного текста, /05" таблиц и рисунков. В приложениях (отдельный том) приведена характеристика основных исходных материалов, полученные нормативы, сценка их адекватности,

- 6 -

важнейшие прометку точные результаты.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. В краткой форме обос новнваегся актуальность темы диссертации, изложены цель и задачи исследований, сформулированы научные полотания, выносимые на защиту и их новизна, отражена практическая значимость работы и ее внедрение в произвелотео.

I. Состояние вопроса. В. настоящее время, в связи с повышением интенсивности ведения лесного хозяйства, возникает -острая необходимость в обосновании рациональных режимов лесопользования. Решение этих задач не возможно без значения закономерностей формирования текущего прироста древостоев.

Особая роль при этом отводится взаимосвязи текущего прироста по запасу с полнотой, возрастом и уровнем производительности древостоев. Несмотря на то, что хронология исследований по взаимосвязи прироста с полнотой насчитывает около пяти десятилетий, результаты, полученные разными авторами зачастую не согласуются мевду собой. Так исследованиями Ф.П.Моисеенко (1947), В.В.Памфилова (1947), В.Эртель-да (1957, 1961),-В.В.Загреева (1962), А.С.Бабакина (1962), В.Шинцеля (1966), В.С.Мирошникова, О.А.Трулля (1965), А.И. Питикина (1968), А.М.Кожевникова (1971), Л.А.Кайркжштиса (1983) и др. установлено, что максимальный прирост древостоев формируется при полнотах от 0,7 до 0,9 ед. Другая группа исследователей - И.М.Науменко (1946), А.Видеман (1948), А.А.Антанаитие, П.Ю.Якас (1967), Р.О.Куртис (1967), В.Д. Волков (1969), Ю.И.Сигунов (1973), С.А.Бычков (1975), Г.С. Разин (1980), А.Г.Манита (1983), Т.Э.Фрей (1983) и др. указывают на формирование максимального прироста при более высоких полнотах.

При прогнозировании динамики продуктивности древостоев используются многочисленные региональные таблицы хода роста. На основе матемапгческого анализа этих данных В.В.Заг-реевым (1978), А.К.Кевисте (1988), В.Н.Меньшиковым (1990) предложены методические приемы и модели обобщения этих

данных. Заслуживают внимания исследования в этом направлении, проведенные на основе многодакториальных методов анализа опытных данных (Лиепа, 1980; Макаренко, 1987; Атрощен-ко, 1988; Кулешис, 1989; Воронков и др., 1990). Исследованиями В.В.Кузьмичева (1977), Н.Н.Овалова (1978), Г.В.Филиппова и др. (1980) доказано, что как правило, рост конкретного древостоя, зачастую, не укладывается в установленные в таблицах хода роста нормы. В резолюции Всесоюзной научной конференции "Моделирование и контроль производительности дре-востоев" (г.Каунас, 1983) была отмечена необходимость разработки многовариантных прогностических моделей продуктивности древостоев, тлеющих в начальном возрасте различную ис- • ходную таксационную характеристику. Основой для таких исследований должны служить материалы длительных, периодических наблюдений за постоянными пробными площадями.

Повышение размера лесопользования неразрывно связано с необходимостью разработки программ рубок ухода. Существенные исследования в этом направлении ведутся преимущественно по данным постоянных пробных площадей С.Н.Сенновым, А.М.Кожевниковым, Л.А.Кайрюкштисом и др.

Важнейшим элементом программ рубок ухода является интенсивность и сроки повторяемости изреживашш, оптимизация которых на основе закономерностей текущего прироста, требует своего решения. Рассмотрении^ проблемные вопросы предопределили основные направления,цель и задачи исследований.

2. Программа, методика, объекты исследований, объем выполненных работ.

Согласно целевой установке исследования проводились по следующим программным вопросам:

1) установить закономерность и разработать способы определения текущего прироста отдельных деревьев различного возраста, диаметра в древостоях разных уровней производительности;

2) установить взаимосвязи текущего прироста по запасу от возраста, абсолютной и относительной полноты, средней и верхней высоты древостоев;

3) разработать способ определения текущего прироста по

запасу, учитывающий цикличность радиального прироста по годам; .

4) установить закономерности и разработать способы прогнозирования динамики строения древостоев различного начального возраста и исходных таксационных показателей;

5) установить закономерности и разработать способы прогнозирования динамики роста, самоизрекивания, продуктивности и общей производительности естественно формирующихся древостоев различного начального возраста и исходных таксационных показателей;

6) разработать модели и нормативы хода роста древостоев под воздействием изреживаний различной интенсивности;

7) обосновать рациональные режимы изреживаний древостоев за весь период лесовыращивания;

8) установить оптимальное соотношение размеров главного и промежуточного пользования лесом.

Исследования проводились с учетом общепринятых методических руководств (Сукачев, Зонн, Мотовилов, 1957; Захаров, 1961; Молчанов, Смирнов, 1967; Анучин, 1982) с привлечением методических разработок, предусматривающих получение опытных данных со сканируемых пробных секций различного размера (ГЛатузанис, Сацениек, Тауринь, 1968; Плотников, 1979). Закладка пробных площадей производилась в пределах типа леса, в одновозрасгных древостоях, имеющих неравномерную полноту. Количество деревьев на пробных площадях значительно превышало минимальное количество, предусмотренное ОСТ 5669-83 "Пробные плошади лесоустроительные. Метод закладки". В соответствии со стандартом заложено 127 пробных площадей со сплошным измерением радиального прироста на высоте груди у 25484 деревьев. Разбивка пробных площадей на отдельные секции позволила в пределах возраста и класса бонитета получить данные о приросте при различной полноте древостоев.

Экспериментальный материал по Северному Казахстану представлен одновозрастными чистыми сосняками Казахского мел-косопочника, ленточных боров Прииртышья и островных боров Кустанайской области и охватывает древостой П, Ш. 1У и У классов бонитета со П по УТ классы возраста. Березняки

представлены древостоями I, П и Ш классов бонитета со П по УП классы возраста.

Кроме того, в диссертации использованы данные о приросте 260 пробных площадей, заложенных в сосновых, еловых, березовых и осиновых древостоях Карельского перешейка Ленинградской области. Опытный материал собран под методическим руководством автора опытно-производственной партией Северо-Западного лесоустроительного предприятия и охватывает древостой с I, П, Ш классы бонитета со П по У классы возраста. При решении вопросов прогнозирования динамики строения и продуктивности конкретных древостоев использовано 404 постоянных пробных площади с длительным (до 40 лет) периодом наблюдений в сосновых, еловых и буковых древостоях Германии (Шваппах, 1903, 1908, I9II; Виде ман, 1931), охватывающих I, П, Ш, 1У, У классы бонитета со П по УП классы возраста. Для оценки адекватности моделей текущего прироста по запасу в древостоях с различным режимом изрекиваний использованы данные 52 постоянных пробных площадей, заложенных в сосновых, еловых и березово-еловых древостоях Ленинградской области. Материалы длительных (до 50 лет) наблюдений любезно предоставлены автору профессором С.Н.Сенновым.

Обработка опытного материала осуществлялась в соответствии с методическими разработками по определению текущего прироста (Руденко, 1961, 1967; Антанайтис, Жадешшс, 1977) с применением статистических методов анализа (Урбах, 1964; Митропольский, 1969; Никитин, Швиденко, 1978) по стандартным и составленным в КазШИЛХА и ЛТА программам,

3. Закономерности текущего прироста отдельный деревьев сосны и березы Северного Казахстана

В древостоях .различной продуктивности текущий прирост отдельных деревьев зависит от возраста и параметров различных морфологических признаков стволов и крон деревьев. Наиболее тесная взаимосвязь прироста отмечена с диаметром деревьев. Получены уравнения связи радиального прироста (Zz) с диаметром и возрастом деревьев. Лучше всего закономерности прироста описываются уравнениями, сочетающими аллометрическое изменение прироста от диаметра СсО ) функцию Корсуня-Бакма-

- 10 -

на от возраста деревьев (А)

сп = к0 + к,Ьй. + кг 1пА + А3 М + ^ б/Л (I)

Отсутствие в уравнении (I) статистической значимости коэффициента к5 ( {< ¿05 ~ 2,0), а также сравнение линий регрессии связи прироста, выраженного в долях среднего прироста древостоя (7? ) от редукционных чисел диаметра (<1/Д ) на совпадение (Урбах, 1964), указывает на наличие общей для всех классов возраста и бонитета закономерности, которая описывается уравнегатсм вида:

* = (£)Р (2) 2г

О сте.пени сходства анализируемой взаимосвязи, установленной разными исследователями в различных лесорастительных регионах свидетельствуют затабулированные значения коэффициентов радиального прироста (табл. I).

Таблица I

Коэффициенты радиального прироста при редукционных числах диаметра (по данным разных авторов)

Радиальный прирост в долях прироста среднего дерева древостоя при редукциошшх числах диаметра_

0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8

М.Л.Дворецкий, сосна (26-115) 0,927

Верхунов U.U. сосна (60120) 1,282

Д.П.Столяров и др.. ель (41-80) 1,113

ешь (81-120)1,220

ель (120160) 1,330

По папиш данным:

сосна (26- 1,240 137)

береза (30- 1,336

Автор, порода (возраст)

0,62

0,52

0,57 0,54

0,51

0,53 0,51

0,81

0,75

0,78 0,76

0,74

0,76 0,75

1,00

1,00

1,00 1,00

1,00

1,00 1,00

1,18

1,26

1,22 1,22

1.27

1,25

1.28

1,37

1,54

1,45

1.51

1,56

1.52

I 57 »

1,55

1,83

1,69 1,77

1,87

1,79 1,87

1,72

2,12

1,92 2,05

2,19

2,07 2,19

- II -

В среднем, аллометрическая постоянная уравнешш (2) характеризуется след/ющшли статистическими параметрами:

= 1,207; т. = +0,055; б = ¿0,145; С = 12%; Р = Л,5%

Выявленная закономерность, с "коэффициентом " " блкз-кш к 1,0 обеспечивает стабильность процента прироста но площади сечения и объему при различном диаметре деревьев в пределах возраста. Это в свою очередь у называет на несущественность различий в соотношениях объема ( Ц/и ) и объемного прироста ( 2-а/) при одном и том же редукционном числе диаметра. Значения коэффициента "р " по взаимосвязи коэффициентов объемного прироста с редукционными числами диаметра могут быть рассчитаны по данным региональных сортиментных таблиц.

В диапазоне редукционных чисел от 0,5 до 2,0 отклонения в сосняках Западной Сибири, Украинского Полесья, березняках Северного Казахстана не превышают +5:2.

Соответствие этих соотношений"позволило по данным о среднем объемном приросте деревьев в древостоях разного возраста и уровня производительности разработать нормативы прироста отдельных деревьев.

На.основе закона видового числа, выведенного Г.Б.Кофма-ном (1986), взаимосвязи диаметра на середине ствола ( сС0,з) с диаметром на высоте груди ( сЦз ) и высоты деревьев ( П ), разработан способ определения объемного прироста отдельных деревьев, учитывающий дополшиельно с сЦ и к прирост по высоте и диаметру. Точность рекомендуемого способа составляет +17$.

4. Закономерности текущего прироста древостозр без учета отпада.

В главе представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований взаимосвязей текущего прироста по запасу ( ) его процента (Р ) с различными таксационными показателями древостоев. При изучении характера связи Р с полнотой проведен ее теоретический анализ, учитывающий воз-моняые варианты изменении прироста по диаметру от диаметра деревьев, среднего прироста по диаметру с полнотой древостоев, а также ряды распределения деревьев по толщине при раз-

личной полноте древоотоев. Во всех вариантах отмечена криволинейная зависимость Рм от полноты. Это позволило критически оценить ранее применяемую модель, сочетающую прямолинейное изменение процента прироста от полноты и гиперболическое от возраста древостоев и задействовать в статистическом анализе взаимосвязей еще девять уравнений, позволяющих учесть все возможные варианты изменений Р от полноты (II), суммы площадей сечения ( в , м2/га), возраста древостоев (А, лет). Во всех случаях лучшие результаты были получены по модели, сочетающей аллометрическую функцию изменения Рм от полноты и Корсуня-Бакмана от возраста. Включение в рассмотрение фактора средней (Н) или верхней (Н^ -высоты позволило, например, для березняков Северного Казахстана получить модели вида:

Рм = А'''676 9'А2б8Н'М2ехР (7,6967+ 0,071 ¿пгА ] (3)

Р„ А-ШЬ.П'°!МИ'0'Ш е*р {7,20/ ♦ 0,062 Ш] (4)

^ =0,986 ; I Дб/; 0Р = - 0,2% ; Об = г 6А %

Статистический анализ характера взаимосвязей текущего прироста по запасу ( ) с рассматриваемыми показателями позволил получить уравнения (5), (6), графическая интерпретация которых представлена на рисунке I. ^ а ^ -да „ ^ о,7за ^ + 0>0т (п2А } (5)

2м = А-г>095-Н<'т-П°>7зг е*р{^оо + о,т Ш] (6)

Для всех лесорастительных регионов Северного Казахстана установлена общая закономерность изменения текущего прироста древостоя ), выраженного в долях прироста сомкнутого древостоя'( ) от относительной суши площадей

сечения ( &т/ С" ), описываемая уравнением вида:

7Т, / &т) °'784

7

: (&н/

(7)

В среднем, аллометрическая постоянная характеризуется следующими статистическими показателями: /77 = +0,021; б = +0,119; С = 15,25?; Р = +2,7$

50 лет

60 лет

I бонитет Л бонитет 111 бонитет

О 10 14 18 22 26 30 34 Сумма площади сечений, м2/га

Рис. I. Поверхности регрессии текущего

I - линия регрессии в пределах средней высот.

0 Ю 20 30 40 5.0 60 70 80 Возраст, лет

прироста березняков Северного Казахстана: полноты; 2 - линия регрессии в пределах

-14 -

Правомерность использования уравнения (7) в более широких масштабах подтверждена ш материалах исследований, полученных в других лесорастигельных регионах.

Выявленная закономерность проверена на опытных данных загущенных участков леса, сумма площадей сечения которых в переводе на I га значительно выше чем в таблицах хода роста. При этом установлено, что не играет принципиального- значения выбор эталона полноты 1,0. При любой С , принятой за 1,0' коэффициенты прироста в пределах одной и той же полноты стабильны.

В соответствии с требованиями по методам определешш эффективности несплоишых рубок (Тярве, 1957) разработаны модели, учитывающие величину прироста, приходщуюся на I м2 площади сечения при заданных значениях возраста, средней (ГО или верхней (Нд) высоты. Уравнения (8), (9), (10) относятся к древостоя?.! Карельского перешейка Ленинградской области.

С ос н а

2„ = ехр ¡1,0365 - 1,074 (пА + 0,9Ц Ы И } б Ш (8)

Ель

1Н = ехр (-2,7557 Ч>{5ПпА + 0,607^И-0,2&?{^]С 0,764 (9)

Береза

= ехр {-Ш90*0,471 й * 0,724 е*Н-0,ШЫк/ & 0,751 (ю)

Уравнения показали вполне приемлемую точность при прогнозировании восстановления запаса дрсвостоя после рубок ухода различной интенсивности (табл. 4).

5. Разработка нового способа определения текущего прироста дпевостоев.

Наличие цикличности в динамике прироста по годам требует разработки более совершенных методов его определения. В.В.Антанайтис (1969) предлошл включить в модель процента прироста по запасу (Ры) наряду с возрастом (А), средшш -диаметром (Д ), среднюю ширкну годичного слоя ( 2г ), измеренную у 25-30 деревьев. Получаемые при этом уравнения пге.г,ставил функционалом вида: Р,5 = Д,А,2ч) Рассмотренные нами взаимосвязи Р.. с показателей, харяктеризующга.ш

наряду с возрастом и сродней шириной годичного слоя пространственную структуру древостоя, позволили получить модель, представленную функционалом вида: Рекомендуемые при этом уравнения множественной регрессии обеспечивают определение текущего прироста по запасу с точностью +1214$. Повышенная трудоемкость этих способов определения"прироста, требующая установления ширины годичного слоя у 25-30 деревьев элемента леса делает их неприемлемыми при проведении лесоустроительных работ. Изобраяенще на рисунке 2 прямы(/ шъ-нии характеризуют измененпе точности нормативов при увеличении их трудоемкости.

Ппоцент затраченного времени при использовании норматива

Рис. 2. Изменение точности определения текущего прироста' по запасу при использовании нормативов различной трудоемкости: I - повышение точности при переходе от нормативами ; 2 - от нормативов {-г-[5

к 1"б7 ¡7

При такой оценке предпочтение отдано уравнениям второй группы. Недостаток этих нормативов заключается в том, что они отражают прирост лишь того периода, за который были получены и могут показывать систематическое занижение или завышение в другом календавном периоде. Устранить этот недо-

- 16 -

статок возможно путем представления нормативов второй группы в виде уравнений связи относительного прироста по запасу ( ) с относительным показателем возраста

полноты Шг), (Пб), средний высоты (Н^Нб), которые позволяют по величине прироста в базовом древостое определить прирост таксируемого древостоя. Основу способа составляют уравнения прироста, изложенные в главе.4. Так, например, для березняков Северного Казахстана получена модель прироста вида:

/г ~ Пь'"2 7 Н5

- 0,50,0,6 ЫШ ((»%)'

■где:?г«7г' - текущим прирост запаса, м3/га;

Пт ч П-в - относительная полнота, ед.;

Йт ь Их ~ средняя высота, м;

Ат и АВ ~ возраст таксируемого и базового древостоя, лег.

Достоверно установленная величина прироста в базовых древостоях позволяет вносить коррективы в нормативы, адаптируя их к новым условиям.

6. Прогнозирование динамики строения роста, самоизре-живания и производительности древостоев с различными исходными параметрами таксационных показателей в начальном возрасте.

Действующие способы прогнозирования динамики строения древостоев базируются в основном на выявлении взаимосвязей статистических параметров рядов распределения как между собой, так и с некоторыми таксационными показателями. Точность получаемых уравнений, как правило, не высокая и они в состоянии описать динамику строения лишь совокупности древостоев.

Каждый отдельно взятый древостой характеризуется присущими лишь ему параметрами таксационных показателей, и практически не возможно в лесном массиве отыскать два абсолютно схожих насаждения. Это вызвало необходимость разработ-

ки способа прогнозирования строения конкретного древостоя. Основу способа составляют закономерности изменения с возрастом диаметра деревьев при одном и том не ранге от исходного накопленного ряда распределения в начальном возра'сте древостоя, Реализация способа осуществлена в двух вариантах. По первому варианту - в пределах ранга деревьев (Р) находится отношение диаметра кавдого последующего возраста ( ),

отдельного от начального (А, лет) на период ( !г , лет) к диаметру в начальном возрасте ( ), представляющее собой ра-курентное соотношение, названное относительным прогнозным диаметром ( ).

По этим данным и значениям относительного возраста древостоя получены уравнения вида:

Изменение коэффициента р от ранга деревьев описывается уравнением параболы третьего порядка ( £ = 0,398). По первому варианту способа для сосновых дрёвсстоев рекомендована модель вида:

Этот вариант не включает в расчеты такого важного показателя как средняя высота древостоя. Ее зшчения в начальном возрасте (Нд) позволяют представить ряды распределения дифференцированно по уровням .производительности. Во втором варианте это условие учтено и для прогнозирования диаметра по рангам в сосняках рекомендовано уравнение вида:

th <f.ft - 0,0659--OfibbthA* 0,250 & ИА t 0,034 IhP <■ 0,697£h d/ +

4 C>;8&4 Infi ±0fi?3£h2/) - 0,162 ehAt*n (I4)

1-/0,2 4-4?,?/ ; R' = 0,987 0 точности прогностических моделей свидетельствуют средне квадратические отклонения, представленные в таблице 2.

Указанная точность разработанного способа укладывает прогнозируемый ранг деревьев по диаметру в пределы +2-х сантиметровой ступени толщины. Близкие по точности рззульта-

(12)

- 18 -

ты получены по буковым древостоям.

Таблица 2

Среднеквадратические отклонения диаметров деревьев, рассчитанных по моделям (13), (14) ог фактических данных по группам рангов при различной отдаленности прогноза

Отдаленность Отклонение по группе рангов, % _'

прогноза,лет 3_5 10„20 30-40 50-60 70-80 90-97

По модели (13)

5-10 7,9 7,3 6,8 5,5 5Д 3,5

11-15 7,0 9,4 5,9 5,0 4,4 3,1

16-20 8,3 5,8 6,2 4,5 4,2 3,3

21-25 8,6 5,9 6,8 6,2 5,6 4,6

26-30 7,5 4,5 3,7 4,3 3,6 3,6

По модели (14)

5-10 7,5 7,3 5,5 4,5 4,5 6,2

11-15 8,9 8,6 7,0 6,1 4,9 3,5

16-20 9,8 6,9 6,2 5,3 4,4 3,1

21-25 7,4 5,8 3,8 4,1 3,6 3,9

26-30 9,2 6,7 2,6 Т, 9 2,5 зд

Статистическое сравнение накопленного процента теоретических и фактических частот, во всех случаях, показало их соответствие ( Л < Л 05" = 1,36).

Известные в лесной таксации таблицы хода роста отображают всего лишь один усредненный вариант, предетавленный либо сомкнутыми, либо модальными древостоями.

Проверка адекватности этих нормативов в сосняках 1-У классов бонитета при прогнозировании таксационных показателей конкретных древостоев на период до 30 лет, с шагом 5 лет показала систематические (0/>, %) и случайные (Об, %) отклонения от фактических данных в следующих цределах: по средней высоте: 2,3£0р£П,5; 6,24 0б416,8; по среднему диаметру: -0,4 £ ОрС. 11,8; 5,4 ^ Ов^ 15,7; по количеству деревьев - 11,4 £ 0РС 17,4; 16,6 С Об 4 36,9; по запасу 4,7 С 0Р $ 28,6; 12,8 С Об 4 40,1. Согласно "Инструкции по

проведению лесоустройства..." (1985) такие отклонения не приемлемы при прогнозировании хода роста древостоев.

Обоснование методических приемов прогнозирования динамики роста и самоизреживания конкретных древостоев осуществлялось на данных длительных (до 40 лег), периодических (через 5-10 лет) наблюдений за постоянными пробными площадями. В соответствии с требованиями по планированию эксперимента весь материал был разбит на две части. Одна служила для получения моделей, другая для оценки их адекватности.

В основу способа прогнозирования была положена исходная таксационная характеристика древостоя в начальном возрасте, которая несет на себе отпечаток ретроспективных изменений и определяет .динамику роста и самоизрекивания в перспективе.

По исходным параметрам древостоя в начальном возрасте (А, лет) и данным прогнозируемых показателей (Тд +Г1) получены уравнения множественной регрессии вида:

& =к0+1с4и + 1с2 ¿и НА + к51* ДА * кА Ь 1Л +

+ к5Ьп + Ъе.ЬАе*п + к7{ьгА (15)

где: Нд - средняя высота в начальном возрасте, м;

Д4 - средний диаметр в начальном возрасте, см;

Ьа - количество деревьев в начальном возрасте, выраженное средним расстоянием мезвду деревьями, м;

/г - отдаленность прогноза, лег.

\ км» Ц*+тЬ & (<+%■)+ к, ^(и $ (16)

где - прогнозируемый таксационный показатель, выра-

Та генный в долях показателя-в начальном возрас-

те .древостоя.

С целью проведения всех таксационных показателей к величинам первого порядка густота древостоя условно вцракена средним расстоянием между деревьями ( Ь , м), которое функционально связано с количеством деревьев и рассчитывается по известной формуле:

ь =

10000

(17)

0,866 А/

Прогностические модели для сосновых, еловнх и буковых древосгоев получены по следующим таксационным показателям:

Н я,п

Ал« Ь

А7Л V?"

средняя высота, м; средний диаметр, см;

густота древостоя, выраженная средним расстоянием мевду деревьями, м; НР/|,|, ~ видовая высота, м;

накопленный средник диаметр деревьев отпада, см; накопленный средний объем деревьев отпада, м3 Высокие показатели детерминации, статистическая значимость численных коэффициентов, незначительные погрешности и ошибки уравнений свидетельствуют о точности,достаточной для прогнозных расчетов. -Об адекватности работы моделей можно судить по данным таблицы 3.

Таблица 3

Среднеквадратические отклонения таксационных показателей, рассчитанных по уравнениям (15), (16) от фактических данных, не задействованных в моделировании (фрагмент по сосне)

Модель Прогнозируемой показатель Отклонение {%) при отдаленное прогноза ги

5-10 11-15 16-20 21-25 26-30

I 2 3 4 5 6 7

15 НА+п 4,6 5,7 3,8 3,9 5,3

16 2,9 6,2 5,0 7,2

15 4,5 3,5 3,3 4,2 6,8

16 3,9 4,3 3,8 3,3 4,1

15 +п 5,8 4,5 5,5 4,3 8,1

16 4,1 3,8 6,3 3,9 5,4

15 14,2 6,5 6,4 3,3 7,1

16 2,6 5,7 6,1 5,7 9,9

15 л0™ 11,5 7,7 8,6 9,6 12,2

15 С 44П 12,4 9,6 11,4 9,6 17,6

Продолжение табл. 3

I 2 3 4 5 6 7

16 — п — 15 МА+п 16 9,1 13,9 9,4 8,7 11,6 10,4 13,2 13,1 14,5 8,5 10,1 10,5 11,6 18,6 15,2

Прогнозирование суммы площадей сечения ( Ст^,., , м2/га) ведется на основе сочетания уравнений по среднему диаметру и густоте, а запаса - с дополнительным включением в расчеты уравнения по видовой высоте. Такой методический подход позволяет вести прогнозирование изменений таксационных показателей второго и третьего порядка. Эта возможность показана на примере суммы площадей сечения сосновых древостоев, отнесенных в начальном возрасте к I классу бонитета (рис. 3). Синхронность эмпирических изменений и полученных по модели проявляется у всех пробных площадей. Линия регрессии из таблиц хода роста нормальных древостоев (ТХР) в среднем отображает ' предельно возмогший уровень накопления суммы площадей сечения в древостоях одного класса бонитета.

Запас древостоя по-разному реагирует на динамику изменения & , в послекульминационный период. В молодняках и средневозрастных древостоях запас продолжает либо увеличиваться, либо мало изменяться. В приспевающих и спелых древостоях наблюдается большее соответствие изменений, но в любом случае с более существенным снижением суммы площадей сечения.

Прогнозирование величины отпада конкретного древостоя осуществляется по данным о самоизреживании по числу сГволов ( ^а'^а+п. ) и накопленных значений среднего диаметра и объема деревьев отпада ( ), ( V). Сочета-

ние уравнений этих показателей с уравнениями по-

зволяет предсказать величину потенциального отпада по суше площадей сечения ( бд™ ) и запасу ( М^" ).

д;;;)2-аз) '

§

и> V ш о

а о ч с

Рис.

14 12 40 38 36

31

зг

30 28 26 21 22 10 38 36 34

32 30 28 26 24 22

л л

> N \

// \\ \

У ич 1-Й V

\\ 1 1

* \

■V

Ц-5

А \

и / л,

/ \ £ _т Х.Р

N Г \ \

< \ л \ 50

7< У Ч \\ \

> ¿у ч? \

-> -> ч л /

\ ч" \

ч

1

г

г

а

к

0

<Ц

Е

1

и

Г:

£0

О

к

г

20 30 40 50 60 70 ВО 90 100 ПО 120 130 140 150 160 170

Возраст, лет

с а

ы о

о щ

и о

й-

3. Динамика суммы пловддей сечения сосновых древостоев по эмпирическим данным, прогностической модели и таблицам хода роста (ТХР) I класса бонитета.

Установленная норма отпада конкретного древостоя должна регламентировать размер промежуточного пользования лесом. Сочетание моделей по отпадающей и растущей частям позволяет прогнозировать оЛцуи производительность древостоев, тлеющих . в начальном возрасте различную исходную таксационную характеристику.

Одним из самых важных нормативов при таксации совокупности древостоев. обосновании размера лесопользования явля-

- 23 -

ются таблицы хода роста. Имеющиеся методы систематизации и обобщения таблиц, составленных для различных регионов, дополнены способом, основанным на принципе линеаризации. Способ предусматривает по значению прогнозируемого показателя в начальном возрасте и величине прироста в линеаризованной системе координат экстраполировать прямолинейное изменение показателя с последующим обратным преобразованием полученных величин в декартову систему координат. Полученная при этом модель была проверена на данных большинства таблиц хода роста древосгоев Казахстана, Европейской части Российской Федерации. Отклонения прогнозируемых значений средней и верхней высоты, среднего диаметра, суммы площадей сечения запаса и общей производительности от табличных данных не превышают принятые в лесной таксации нормативы точности.

7. Оптимизация повышения продуктивности древостоев.

Выращивание высокопродуктивных древостоев, увеличение общего объема лесопользования тесно связано с необходимостью обоснования оптимальных сроков повторяемости и интенсивности изреживашй при промежуточном пользовании лесом. В соответствии с этим академик ВАСХНИЛ И.С.Мелехов (1989) указывает на то, что "при планировании и проведении рубок ухода обязателен взгляд в будущее, необходимы прогнозные оценки".

Решение этой важной задачи лесного хозяйства возможно в двух направлениях:

- на основе данных постоянных пробных площадей, с периодически повторяющимися рубками различной интенсивности;

- на основе закономерностей текущего прироста по запасу в древостоях различного возраста, полноты и уровня производительности, моделей изменения таксационных показателей древостоя после рубок различной интенсивности с дифференциацией по типам разреживаний, прогностических моделей динамики таксационных показателей древостоев.

Длительность периода лесовыращивания не позволяет в широких масштабах решать эту задачу по первому направлению. Получаемые при этом рекомендации основываются на ограниченном количестве возможных вариантов интенсивноегей и сроков повторяемости рубок.

Ранее изложенные закономерности прироста (глава 4), прогностические модели динамики таксационных показателей древостоев (глава 6) делают возможным решение этой оптимизационной задачи.

На рисунке 4 приведена блок-схема лесоводственно-эконо-мической прогностической модели динамики продуктивности древостоев при различных типах изреживаний. Учесть все факторы, задействованные в блоках схемы возможно, если в качестве критерия оптимальности принять экономический показатель в рублях. Но тогда потребуется делать дисконтирование, так _как общий эффект будет лишь к возрасту главной рубки, а затраты производятся за 80-100 лег до этого. Дисконтирование на такой срок' в экономике не рекомендуется. Поэтому выбран критерий в натуральных показателях, характеризующийся максимумом суммы главного и промежуточного пользований за весь период выращивания, древостоя, отдельно по обезличенной ( WL ) и деловой (Wd ) древесине.

В качестве управляемых параметров целесообразно принять количество приемов изреживаний (m ) их интенсивность, выраженную уровнем снижения полноты (Рг ) и сроки повторяемости ( i ).

В качестве Функциональных ограничений принимается условие не превышения восстанавливаемым после рубки запасом CMti). рассчитанным по формуле (20) запаса ), соответствующего полноте Р0 перед первым приемом изреживаний.

Mt¡= *** (20)

где: Z - средкепериодический текущий прирост древостоя в классе бонитета ) в возрасте t(i-i) , м3/га; Ьц- ~ запас древостоя при полноте 1,0 в возрасте

i (i-t) , м3/га. В математической интерпретации задача представляется в следующем виде:

WL —" friav , WcL —" muy т - по сосне от 2 до 9, по березе от 2 до 5

№

к

Прогностические модели прироста растущей части древостоя

_ 26 -

рг от 0,5 до (Р0 - 0,1) ед.

V

(21)

¿ по сосне от 21 до'100, по березе от 21 до 60 лет

Ми

Рассмотренная задача представляет из себя многопараметрическую задачу нелинейного программирования и решается методом случайного поиска с отбором лучшей пробы.

Подтверждением правомочности решения задачи в такой постановке может служить оценка адекватности моделей текущего прироста по запасу, составленных автором для сосновых, еловых и березовых древостоев Карельского перешейка Ленинградской области (табл. 4).

Таблица 4

Отклонение восстановленного после рубок ухода запаса древостоев, определенного по моделям прироста от фактических данных проф.С.Н.Сеннова

Порода Отклонение (J» модели)

Значение отклонения {%) в возрасте древостоя, лет-_

31-40 41-60 51-60 61-70 71-80 81_90

Сосна (8) Сиотвматич. -6,5 -3,3 -5,5 2,5 0,0 -

Случайное 10,7 7,0 7,7 5,4 4,5 -

Ель (9) Систвматич. -6,2 2,5 -0,3 0,7 5,6 1.9

Случайное 7,4 4,5 5,5 6,0 7,1 7,4

Береза Сисгематич. - -0,6 3,4 2,0 3,2 4,7

(10) Случайное - 7,2 5,6 4,2 4,2 4,7

Это послужило основанием для решения поставленной задачи для сосняков и березняков Северного Казахстана. По изложенным выше моделям, алгоритму и программе, составленной для ЭВМ ШЛ PC ХГ/АТ проведены оптимизационные расчеты. В результате решения найден глобальный оптимум суммы главного и промежуточного пользования за весь период лесовыращивания, при различной интенсивности и сроках повторяемости условных кз-рекиваний. Установлено, что он зависит от количества задаваемых изрекиваний и начального возраста их проведения (рис. 5).

Обезличенная древесина Деловая древесина

Возраст древостоя при первом изреживании, лет

Рис, 5. Увеличение размера общего пользования по сравнению с вариантом без изреживаний при различном количестве приемов и возрасте начала рубок: 2-9 - количество приемов рубки.

РЬйёние зоны оптимальных решений до 0,95 максимальной величины лесопользования существенно увеличивает- возможность варьирования переменными в диапазоне от трех до девяти изреживаний. Выбор может быть сделан по любому из вариантов в зависимости от наличия материальных, денежных и трудовых ресурсов предприятия. Оптимальный возраст начала изре-диваний зависит от количества приемов рубки. С ориентацией

Таблица 5

Отклонения прогнозируемых значений таксационных показателей по модели (16) от фактических данных при различной интенсивности изрекиваний

Таксационный показатель

Отклонение,

Значение отклонения даленности прогноза

... при отлет)

5-10 11-15 16-20 21-30

С о сна

, см Систематич. 1,2 -2,0 -5,4 -3,5

Случайная 3,3 5,0 6,9 10,9

,шт/га Систематич. -1,9 -2,4 -1.2 13,0

Случайная 7,4 8,5 10,6 22,4

Бук крас н ы й

, см Систематик. 0,0 0,3 -1,0 -6,8

Случайная 3,8 4,4 5,2 8,7

, шт/га Систематич. 2,2 0,0 4,2 14,3

Случайная 8,7 12,8 20,1 25,0

дА+и

М

А п

д,

1к+п

на обезличенную древесину он составляет 31-40 лет на деловую - 41-50 лет.

Приведена методика составления прогностических нормативов хода роста древостоев по установленному рациональному режиму изрекиваний. Основу методики составляют "методические рекомендации ЛенШШЛХ по определению среднего диаметра и количества вырубаемых деревьев при рубках ухода (Филиппов и др., 1986), а также прогностические модбли среднего диаметра (ДА+П ) и количества растущих деревьев ( ), изложенные в главе 6.

Адекватность работы модели (16) проверена на данных постоянных пробных площадей в сосновых и буковых древостоях с изреживаниями различной интенсивности (табл. 5),

В целом, составленная программа расчетов на ЭВМ, позволяет выбрать рациональный для условий предприятия режим из-рскиваний по каждому выдеду и сделать паспортизацию участка по изменению с возрастом параметров таксационных показателей растущей и Еырубаемой частей древостоя. Эти нормативы

- 29 -

предназначены для планирования объемов лромекуточного пользования с контрольными придержками по выходу заготавливаемой древесины и могут быть использованы при решении вопросов лесопользования с учетом экономических возможностей предприятий.

8. Методические и практические рекомендации и эффективное ть результатов

На основе общей закономерности изменения радиального прироста от диаметра разработана методика составления нормативов объемного прироста деревьев, произрастающих в древо-стоях разного возраста и уровня производительности. На основе общей закономерности изменения текущего прироста по запасу от полноты древостоев предложена методика разработки нормативов прироста в разрезе средней и верхней высоты, суммы площадей сечения и возраста древостоев. Предложена методика составления моделей и нормативов текущего прироста по запасу, учитывающая наряду с полнотой, средней высотой и возрастом древостоев цикличность изменения прироста. Предлагается методика определешм рангов деревьев в естественно формирующихся древостоях разного возраста на основе рангов в исходном древостое. Согласно методике, по прогностическим моделям диаметра деревьев в пределах ранга устанавливаются ряды распределения в прогнозируемых древостоях. За 30-летний период отдаленности прогноза с шагом 5 лет модели обеспечивают точность определения диаметра по рангам в пределах +2-х сантиметровой ступени толщины.

Предложена методика прогнозирования динамики роста и самоизрекивания конкретных естественно формирующихся древостоев, имеющих в начальном возрасте различную исходную таксационную характеристику. За 30-летний период отдаленности прогноза с шагом 5 лег точность моделей составила: по высоте +3-7$; по диаметру +4$ -7$; по густоте, +8-16$; по видовой "высоте +3-10$; по накопленному среднему диаметру деревьев отпада +7-12$; по суше площадей сечения +9-17$; по запасу +9-18,9^ что значительно точнее, чем по таблицам хода роста.

Предложена методика прогнозирования динамики восстанов-

-Золения запаса после изреживаний различной интенсивности и хода роста таксационных показателей между очередными приемами рубок. Даш практические рекомендации по рациональным реки-мам изрекиваний древостоев за весь период лесовыращивания.

Определен оптимальный возраст начала проведения изрежи-ваний, их интенсивность и сроки повторяемости. Установлено, что максимум лесопользования в сосновых древостоях наблюдается при соотношении промежуточного пользования к главному как 3 : 7. Это обеспечивает, повышение общего лесопользования на 35-40$ по сравнению с объемом главного пользования в сомкнутых древостоях без проведения изреживаний.

ОСНОВНЫЕ вывода К ПРВДЮШЖЯ

I, Ра,"бальный прирост деревьев, выраженный в долях приг роста средних по размеру деревьев, связан с редукционными числами диаметра, общей закономерностью, отображаемой уравнением аляоМетрической функции с показателем степени, равным 1,207.

. 2. Объемный прирост и объем ствола, выраженные соответственно в долях прироста и объема средних по толщине деревьев в пределах редукционного числа диаметра совпадают.

3. Объемный прирост, выраженный в долях прироста средних по диаметру деревьев, связан с редукционными числами диаметра, аллометрической функцией с показателем степени, который может быть определен по данным региональных сорти-ментных таблиц.

4. Связь процента текущего прироста по запасу с относительной и абсолютной суммой площадей сечения древостоев ха- . рактеризуется погнутой спадающей зависимостью«

5. Наиболее точно закономерности изменения текущего прироста от абсолютной и относительной полноты, средней и верхней высоты, возраста, отображаются уравнениями, сочетающими аллометрические функции от пространственных параметров и функцию Карсуня-Бакмана от возраста древостоев.

6. Зависимость текущего прироста по запасу, выраженному в долях прироста сомкнутых древостоев от полноты описывается уравнениями с показателем степени 0,784 для сосны и 0,732

- для березы. Согласно выявленной закономерности при определении текущего прироста не имеет принципиального значения выбор эталонной суммы площадей сечения. Коэффициенты прироста при одной полноте и различной эталонной сумме площадей сечения постоянны.

7. Действующий и усовершенствованный спосооы определения текущего прироста по уравнениям, учитывающим наряду со средней шириной годичного слоя возраст, средний диаметр, густоту, сумму площадей сечения не отражают природных закономерностей прироста, а лишь представляют многоступенчатость расчетов в виде одного уравнения.

8. Ошибки определения текущего прироста по запасу уменьшаются при повышении трудоемкости способов. Повышенная трудоемкость способов, учитывающих среднюю ширину годичного слоя, делает их неприемлемыми в практическом лесоустройстве.

9. Разработан новый способ определения текущего прироста по запасу (A.C. № 1655960), согласно которому, величина прироста определяется с учетом цикличности колебаний ширины годичного слоя, фиксируемого лишь в базовых древостоях.

10. Возрастную динамику строения отдельно взятого древостоя по толщине следует описывать прогностическими моделями изменения диаметра деревьев в пределах накопленного процента частот (ранга деревьев по диаметру) от исходного ряда распределения в начальном возрасте.

Первый вариант 'способа. В пределах ранга деревьев прогнозируемый диаметр, выраженный в долях диаметра в начальном возрасте древостоя,; связан с отношением последующего возраста к начальному, аллометрической функцией с соответствующим показателем с'тепени " |Ь Взаимосвязь показателя степени jb с'рангом очень.тесная и описывается уравнением параболы третьего порядка.

Второй вариант способа. Прогнозирование динамики строения древостоя осуществляется по уравнению связи диаметра деревьев в пределах ранга от исходного диаметра по рангам, средней высоты в начальном возрасте и заданной отдаленности прогноза. Точность определения диаметра по рангам составляет +3 - 8$, отклонения спрогнозированных кривых распределе-

ния от эмпирических статистически не значимы,

11. Действующие таблицы хода роста одногариантны и неприемлемы для прогнозирования динамики таксационных показателей отдельных древостоев, имеющих в начальном возрасте различную исходную таксационную характеристику. В большинстве случаев ошибки прогнозирования по таблицам хода роста существенно превышают допустимые нормативы точности,

12. Включение в прогностические модели возрастной динамики таксационных показателей растущей и отпадающей частей древостоя исходных значений густоты, средней высоты и среднего диаметре, в начальном возрасте позволяет учесть многовариантность хода роста. Во всех случаях точность полученных результатов соответствует нормативным требованиям.

13. Влияние исходной густоты в начальном возрасте древостоев на динамику средней высоты статистически не значимо. Прогностические изменения среднего диаметра и количества деревьев существенно зависит от исходной густоты древостоя.

14. Возрастная динамика суммы, площадей сечения имеет кульминационные изменения. Чем выше исходная 17стота в начальном возрасте, тем раньше наступает возраст ее кульминации.

15. Возрастная динамика накопления запаса зависит от исходной густоты, е начальном возрасте древостоя. В после-кульминационный период суммы площадей сечения в молодняках и средневозрастных древосгоях запас продолжает увеличиваться или малоизменяться. В приспевающих и спелых древостоях наблюдается большее соответствие изменений, но в любом случае с более существенным снижением суммы площадей сечешя.

16. Прогнозирование восстановленного К очередному приему рубок ухода запаса по моделям текущего прироста обеспечивает точность его определешш в пределах +4-8$ в зависимости от возраста древостоев.

Г7. Оптимальный возраст начала проведения изреживаний в чистых сосновых древостоях соответствует 31-40 годам при ориентации на обезличенную древесину и 41-50 годам на де-лпвую.

18. Максимум суммы промежуточного и главного пользования наблюдается при 3-8 изрежиЕаниях за период с 31 до 100

«

лет. Расчет по оптимизационной модели рациональных режимов переживаний указывает па возможность повышения суммы промеду-точного и главного пользования за весь период выращивания древостоя на 35-40/5 по сравнению с запасом сомкнутых древос-тоев в возрасте главной рубки.

19. Рациональные режимы изреживаний в сосновых древо-стоях соответствуют соотношению промежуточного пользования к главному как 3 + 7.

Основное содержание диссертации опубликовано: в монографиях:

1. Закономерности формирования древесного прироста/ ЛТА. - Л., 1991. - 319 с. - Деп. во ВИНИТИ, й 3908-B9I.

2. Древесный прирост и лесопользование/ ЛТА. - С.Петербург, 19Э2 - 495 с. - Деп. во ВНИПИЭИЯеспром В 2842-лб 92.

в журналах, сборниках научных трудов и других изданиях:

3. К' методике определения текущего объемного прироста древостоев// Молодые ученые лесному хозяйству Казахстана: докл. научн.конфер. молодых ученых. Щучинск, 1980. - С.141-142. - Деп. во ВИНИТИ № 12 (101) (Макаренко A.A., Кричун В.М.)

4. Математическое моделирование текущего прироста сосновых древостоев на основе функции Бакмана// Вестник сельскохозяйственной туки Казахстана, 1982. - JS 7. - С.96-98.

5. Математическое моделирование текущего прироста с полнотой и возрастом древостоев// Проблемы биоэкологии животных и растений и охраны окружающей среды: Тез.докл. научн.конф. молод.ученых Фрунзе, 1982. - С.69-70.

6. Зависимость текущего прироста от полноты древостоев //Вестник сельскохозяйственной науки Казахстана, 1933. -

£ 8. - С.88-91 (Макаренко A.A.).

7. Текущий прирост сосняков Казахского мелкосопочника //Рациональные способы формирования насаждений и рубок главного пользования в лесах Казахстана: сб.научн.тр. / Каз'.ИГ/Л-ХА. - Алма-Ата; 1983. - С.155-Г76.

8. Математическая модель текущего прироста по запасу// Математическое моделирование в биогеоценологии. Тез. докл.

- 34 -

Всесоюзной конфер. 14-19 октября 1985. - Петрозаводск, 1985.

- 4^-48.

9. О моделировании продуктивности древостоев под воздействием изреживаний// Мониторинг лесных экосистем, тез. докл. Всесоюзн. конфер. 1985. - Каунас, 1986. - С.279-280 (Макаренко A.A.).

10. Формирование текущего прироста в биогруппах различной полноты// Лесные экосистемы в условиях континентального климата. Сб. научн.тр. Изд. Красноярского университета. Красноярск, 1907. - C.I8I-J86.

11. О моделировании текущего прироста древостоев// Экологические основы рационального использования и воспроизводства лесов Урала. Информационные материалы. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1986. - С.95-96.

12. Нормативы для таксации лесов Казахстана// Алма-Ата; Кайнар, 1987. - 321 с. (Макаренко A.A., курский A.A., Кол-тунова А.И., Лагунов Н.М., Харитонов Б.Е.).

13. Моделирование продуктивности сложных, смешанных насаждений 'на ЭВМ// Применение МИНИ ЭВМ в научных доследованиях и в учебном процессе ВУЗов, Тез. докл. науч.конференции. Каунас: ЛитСХА, 1988. С.32-33.

14. Моделирование текущего прироста древостоев// Вестник сельскохозяйственной науки Казахстана, 1989. - Л 5. -С.74-77.

15. А.С.1665960. Способ определения текущего прироста запаса стволовой древесины березового древостоя. Опубл. в Б.И.1991. - й 28. - С.14.

16. О закономерностях изменения прироста от размеров и возраста деревьев // Лесная таксация и лесоустройство: Mes-вуз.сб.науч.тр. / Красноярск: КПИ. - 1991. - C.I7-22.

17. Новый способ определения текущего прироста запаса стволовой древесины// Лесоэксплуатация и лесосплав. Информ. сб. ВНИПИЭИлеспром. - М., 1992, !h I. - С.7-8.

18. Общая закономерность связи текущего прироста по запасу с полнотой древостоев// Лесной журнал. - 1992. - № 3.

- С.22-26.

19. О разработке экстреполяционно-интерполяционшх мо-

- 35 -

далей на основе функциональной линеаризации//'Лесоэксплуатация и лесоаплав. Информ. с б. ВНИПИЗИле спром. - М., 1992, й 6. - С.8-10.

20. 0 моделировании возрастной динамики средней высоты конкретных древостоев// Лесоэксплуатация и лесосплав. Информ. сб. ВНИПИЭИлеспром, - М., 1992, Л 6. - С.10-12.

21. 0 прогностических моделях среднего диаметра конкретного древостоя// Лесоэксплуатация и лесосплав. Информ. сб. ВНИПИЭИлеспром. - М., 1992, В 7. - С.9-П.

22. 0 прогнозировании динамики продуктивности сосновых древостоев Карельского перешейка под воздействием изрежива-ний// Лесоэксплуатация и лесосплав. Информ. сб. ВНИПИЭИлеспром, - М., 1992, К 7. - СЛ2.

23. Прогнозирование возрастной динамики полноты .конкретных древостоев// Лесоэксплуатация и лесосплав. Экспресс -информация, - М., 1992, № 21. - С.12-15.

24. О моделировании самоизреживания древостоев для целей лесопользования// Лесоэксплуатация и лесосплав. Экспресс-информация, - М., 1992. & 21. - С.7-11.

25. К методике прогнозирования продуктивности древостоев под воздействием изреживаний// Вопросы лесоведения, лесоводства и лесной пирологии. Сб. научн.тр, МЛТИ, № 257.

М., 1992. - С.76-86.

26. Прогнозирование продуктивности древостоев под воздействием комплексных рубок// Вопросы лесоведения, лесоводства и лесной пирологии. Сб. научн. тр, МЛТИ, 1Ь 257. - М., 1992. - С.76-86 (Мошкалев А.Г., Ксенофонтов Н.И.).

27. Модели текущего прироста древостоев для расчета объема лесопользования в ельниках Карельского перешейка// Лесоэксплуатация и лесосплав. Ин£орм. сб. ВНИИПИЭИлеспром. -

М., 1992, И 12. - С.12-13.

28. Устройство .для измерения радиального прироста на кернах древесины // Лесоэксплуатация и лесосплав. Информ. сб. ВНИПИЭИлеспром. - М., 1992. !Ь 12. - С.13-14.

29. Динамика продуктивности древостоев. Прогнозирование и лесопользование, (объем рукописи 10 п.л. Издание обеспечивает Институт Мирового лесоводства и экологии. Гамбург, ФРГ.)

Отзывы на автореферат (в двух экземплярах) с заверенными подписями просим направлять по адресу: 194018, г. Санкт-Петербург, Институтский пер., д. 5, ЛТА, Ученому секретарю специализированного совета.

СЗЛП 3. 4. т. 100. 28.01.93 г.