Возрастная динамика роста и товарной структуры осинников центрального лесотаксационного района

Пальчиков, Сергей Борисович

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Возрастная динамика роста и товарной структуры осинников центрального лесотаксационного района
ВАК РФ 06.03.02, Лесоустройство и лесная таксация

Автореферат диссертации по теме "Возрастная динамика роста и товарной структуры осинников центрального лесотаксационного района"

На правах рукописи

Пальчиков Сергей Борисович

ВОЗРАСТНАЯ ДИНАМИКА РОСТА И ТОВАРНОЙ СТРУКТУРЫ ОСИННИКОВ ЦЕНТРАЛЬНОГО ЛЕСОТАКСАЦИОННОГО РАЙОНА

06.03.02 - Лесоустройство и лесная таксация

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва - 2006

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего и профессионального образования «Московский государственный университет леса» (ГОУ ВПО «МГУЛ»)

Научный руководитель:

доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Харин Олег Александрович)

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук

Гиряев Михаил Дмитриевич

доктор сельскохозяйственных наук Чернявский Владимир Сергеевич

Ведущая организация:

Федеральное государственное унитарное предприятие «Центрлеспроект»

Защита диссертации состоится «21» июня 2006 г. В 10 часов на заседании диссертационного совета Д 212.146.02 при Государственном образовательном учреждении высшего и профессионального образования «Московский государственный университет леса» по адресу: 141005, Московская обл., г. Мытищи-5

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «МГУЛ»

Автореферат разослан «19» мая 2006 г

Ученый секретарь диссертационного совета

Ф.А. Никитин

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Научная организация, планирование и ведение лесного хозяйства невозможны без наличия полных и достоверных данных, характеризующих состояние и динамику лесных ресурсов. Наличие этой информации, ее качество обеспечиваются состоянием лесотакса-ционной нормативной базы и соблюдения оптимальных режимов лесопользования. В настоящее время ощущается острая необходимость в разработке специальных нормативов для оценки динамики роста и товарной структуры осиновых древостоев при различных видах пользования. Важность работы определяется и тем, что главной информационной основой лесопользования является разработка таксационных нормативов, отражающих динамику роста, продуктивности и качественную структуру заготовляемой древесины, как при главном, так и при промежуточном пользовании, что особенно актуально при формировании хозяйственно ценных осиновых древостоев с учетом специфики их санитарного состояния.

Цели и задачи исследований. Основная цель исследований заключалась в выявлении закономерностей и разработке моделей динамики роста и товарной структуры осинников для обоснования режима лесопользования. В процессе выполнения работ решались следующие задачи:

- разработать статистические модели возрастной динамики морфо-метрических показателей роста и продуктивности древостоев;

- разработать статистические модели возрастной динамики элементов товарной продуктивности древостоев;

- дать анализ изменения товарной и сортиментной структуры древостоев при различном режиме промежуточного пользования;

- дать анализ изменения товарной и сортиментной структуры древесины, получаемой при различных видах пользования в древостоях с различной степенью фаутности;

- разработать модели выхода деловой древесины по отдельным видам сортиментов;

- определить качественное состояние и оценить степень пораженно-сти древесины грибными заболеваниями на основе методов резистогра-фии.

Научная новизна. Уточнены закономерности возрастной динамики роста, продуктивности и товарной структуры осинников для обоснования режима лесопользования и целевых задач по их формированию. Выявлены закономерности возрастной динамики элементов товарной продуктивности осиновых древостоев и разработаны статистические модели выхода деловой древесины по отдельным видам сортиментов. Дана лесоводственная оценка формирования товарной структуры древесины по основной и подчиненной (выбираемой) частям древостоев.

Выявлена динамика роста и особенности продуктивности осинников в различных типах леса и типах лссорастительных условий. Иуученц ого-

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА з С.-Петербург

ОЭ 200^*к

бенности роста осиновых древостоев с различной степенью интенсивности проводимых рубок ухода и товарная структура вырубаемой части древостоев. Предложены модели формирования осиновых древостоев, более устойчивых к гнилевым заболеваниям. Выявленные закономерности позволяют регулировать интенсивность и последовательность проведения рубок ухода с целью получения максимального выхода деловой древесины. Апробированы новые методы диагностики состояния древесины с использованием современных технологий.

Объект и предмет исследования. Объектами исследований являлись осинники естественного происхождения II VI классов возраста в зоне елово-широколиственных лесов Центрального лесотаксационного района. Предмет исследования - закономерности возрастной динамики роста и товарной структуры осинников, моделирование выхода деловой древесины и определение качественного состояния древесины современными методами диагностики.

Обоснованность и достоверность научных положений и выводов подтверждается большим объемом экспериментального материала, применением методов многомерного статистического анализа данных с элементами моделирования, использованием современных методов и средств диагностики.

Личный вклад автора заключается в разработке программы и методики исследований, сборе и обработке экспериментального материала, обобщении результатов по выявлению закономерностей роста, продуктивности и товарной структуры древесины осинников при промежуточном и главном пользовании, применении новых методов диагностики качества древесины.

На защиту выносится научное обоснование характера возрастной динамики роста, продуктивности и товарной структуры осиновых древостоев, закономерности возрастной динамики элементов товарной продуктивности и модели для расчета выхода категорий древесины и отдельных сортиментов.

Апробация работы. Материалы работы докладывались на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов Московского государственного университета леса (Москва, 2000-2006 г.), на чтениях, посвященных 95-летию со дня рождения академика РАСХН И.С. Мелехова (Москва, 2000 г.), на международной научной конференции по проблемам лесоведения и лесоводства, посвященной 100-летию со дня рождения академика РАСХН И.С. Мелехова (Москва, 2005 г.), на конференции Ш Международного лесопромышленного Форума (Санкт-Петербург, 2001г.).

Практическая значимость выполненных исследований. Разработаны нормативы и предложены рекомендации для оценки возрастной динамики роста, продуктивности и товарной структуры осинников при обосновании главного и промежуточного пользований. Они позволяют бо-

лее точно оценивать хозяйственную значимость получаемой при вырубке древесины, ее товарную и сортиментную структуру. Реализация полученных разработок позволяет регулировать интенсивность и повторяемость разреживаний при формировании осиновых древостоев с наибольшим выходом хозяйственно ценной древесины.

Характеристика товарной структуры используется при определении платы за отпускаемую древесину, обосновании возрастов рубки главного и промежуточного пользования лесом, оценки экономической эффективности проводимых лесохозяйственных мероприятий.

Внедрение и публикации результатов исследований. Результагы исследований прошли производственную проверку, одобрены и внедрены в лесохозяйственную практику в Сергиево-Посадском опытном лесхозе (2003г.), Москворецком и «Юго-Восточном» ГУ Спецлесхозах (2003-2004 г.). Результаты работы включены в научно-исследовательские проекты ВНИИЛМ "Разработка лесотаксационной нормативной базы для целей мониторинга лесов Юго-Восточного лесхоза" (2003 г.) и "Организация комплексного мониторинга состояния естественных и искусственных насаждений Бирюлевского лесопарка" (2005 г.). По материалам исследований опубликовано 5 научных работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов и практических рекомендаций, списка использованной литературы и приложений. Изложена на 155 страницах машинописного текста, включает 25 таблиц и 37 рисунков. Список литературы содержит 105 наименований, в том числе 5 на иностранных языках.

Благодарности. Автор благодарит ФГУ ВНИИЛМ и ФГУП «Цен-трлеспроект» за предоставленные исходные данные пробных площадей и модельных деревьев. Особую признательность выражает доктору с.-х. наук, профессору В.К. Хлюстову за оказанную помощь в подготовке диссертации к защите.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

В настоящее время учет и оценка лесных ресурсов от главного и промежуточного пользований осуществляется на базе системы лесотакса-ционных нормативов, созданной ВНИИЛМом с участием всех зональных НИИ отрасли, ряда ВУЗов и предприятий В/О «Леспроект». Выполнены уникальные по масштабности и трудоемкости работы по разработке нормативно-справочных материалов для таксации лесного и лесосечного фонда. Авторами действующих и усовершенствованных лесотаксационных нормативов, являются такие ведущие ученые, как A.B. Тюрин, Н.П. Ану-чин, В.В. Загреев, H.H. Свалов, А.Г. Мошкалев, H.H. Гусев, Д.П. Столяров, В.К.Хлюстов, В.С.Чернявский, П.М. Верхунов, В.Л. Черных и др.

Важнейшим лесохозяйственным мероприятием, проводимым с целью формирования и сохранения древостоев естественного и искусствен-

ного происхождения, различного породного состава, являются рубки промежуточного пользования. Разработкой нормативной базы для учета и оценки ресурсов главного и промежуточного пользования, выявления закономерностей роста, особенностей товарной структуры и состояния насаждений различного породного состава занимались многие ученые и практики лесного хозяйства (Эйтинген Г.Р, 1934; Анкудинов A.M., 1939; Яблоков A.C., 1949; Захаров В.К., 1955; Тюрин A.B., 1956; Георгиевский Н.П., 1958; Вагин A.B., 1958; Столяров Д.П., 1967; Михайлов Л.Е., 1968; Мелехов И.С., 1968; Сенов С.Н., 1977; Стороженко В.Г., 1979; Анучин Н.П., 1981, 1982; Мошкалев А.Г., 1984; Войнов Г.С., 1986; Богачев A.B., 1987; Верхунов П.М., 1991; Филиппов Г.В., 1986; Хлюстов В.К., 1993; 2004; 2005 и др.).

2. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ РАЙОНА И ОБЪЕКТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

Краткая характеристика природных условий района и объектов исследования приводится с учетом мест сбора экспериментального материала на постоянных и временных пробных площадях и включает Московскую, Калужскую, Тверскую и Костромскую области. Сумма положительных температур за период с температурой выше 10 градусов составляет по району исследований от 1850 до 1950 градусов. Годовое количество осадков 600 мм, в том числе в теплое время года (апрель-октябрь) 400 мм. Показатели влагообеспеченности 0,8-0,9. Основной почвенный покров образован дерново-сильно и среднеподзолистыми суглинистыми почвами на покровном суглинке.

Основными формами осины являются зеленокорая и серокорая. Се-рокорая форма обладает более быстрым ростом и иммунитетом к гниле-вым заболеваниям. Продуктивность осинников тесно связана с типами леса и типами лесорастительных условий. О 64-летней исторической динамике изменения площадей, занятых ими в Московской области, свидетельствует таблица 1.

Приведенные данные говорят о тенденции существенного уменьшения площадей осинников в результате интенсивной лесохозяйственной деятельности и возросшего техногенного воздействия

Таблица 1

Площадь осинников Московской области по годам учета

Год учета Площадь, тыс.га Год учета Площадь, тыс.га

1938 653,6 1978 157,9

1948 358,1 1988 133,9

1958 298,6 1998 132,3

1968 213,2 2002 130,1

По данным учета лесного фонда на 2002 год площадь осинников в Российской Федерации превышает 19788,0 тыс. га с запасом более 2938,01 млн.м3. Осина (Populus trémula) - имеет большой естественный ареал и образует как чистые, так и смешанные древостой. Осина, обладая множеством положительных качеств, имеет крупный недостаток, выражающийся в поражении ее с раннего возраста сердцевидной и комлевой гнилью, что значительно снижает ее деловые качества. Поражение комлевой гнилью происходит в раннем возрасте и определяется ее вегетативным происхождением. Поражение сердцевинной гнилью происходит с возраста 15-20 лет и носит споровый характер.

3. ОБЪЕМ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО МАТЕРИАЛА, ПРОГРАММА РАБОТ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Объем экспериментального материала был предопределен постановкой задач исследования, теоретическими основами планирования проводимых разработок, которые позволили определить общий объем требуемого исходного материала и его распределение по конкретным объектам с 2000 по 2006 г.г. Общее число постоянных и временных пробных площадей различного целевого назначения (ход роста, рубки ухода, товарность, санитарное состояние) составило 134 шт. и распределилось по областям следующим образом: Московская-112; Калужская- 10; Твсрская-6; Кост-ромская-6. Подбор в натуре указательных насаждений при исследовании хода роста и принадлежность их к исследуемому естественному ряду устанавливались путем уточнения оценки всех таксационных показателей. Общий объем экспериментального материала, используемого для изучения товарной и сортиментной структуры, составил 98 пробных площадей и 105 модельных деревьев.

Программой исследований предусматривалось:

1. Разработать статистические модели возрастной динамики морфо-метрических показателей роста и продуктивности древостоев;

2. Разработать статистические модели возрастной динамики элементов товарной продуктивности древостоев;

3. Дать анализ изменения товарной и сортиментной структуры древостоев при различном режиме промежуточного пользования;

4. Дать анализ изменения товарной и сортиментной структуры древесины, получаемой при различных видах пользования в древостоях с различной степенью фаутности;

5. Разработать модели выхода деловой древесины по отдельным видам сортиментов;

6. Определить качественное состояние и оценить степень поражен-ности древесины гнилями на основе методов и средств резистографии.

Методика исследования возрастной динамики роста и продуктивности осиновых древостоев базировалась на сборе массового экспериментального материала в соответствии с требованиями Методических рекомендаций по составлению таблиц хода роста (1975). Проводилась апробация разработанной программы для корректировки используемых таблиц хода роста с учетом конкретных условий их местопроизрастания. Методической основой для выделения типов леса служили «Рекомендации по выделению коренных и производных групп типов леса лесной зоны Европейской части РСФСР (1979) и «Лесная типология» академика Мелехова И.С.(1976). Закладка пробных площадей на рубки ухода осуществлялась в соответствии с «Рекомендациями по закладке и обработке пробных площадей на рубки ухода» (1982). Санитарное состояние пораженных заболеваниями осинников оценивалось по рекомендациям Михайлова Л.Е. (1967, 1968,1970), Стороженко В.Г. (1979,1986,1987).

Апробация новых методов диагностики товарности осиновых древостоев проводилась с использованием современного немецкого прибора «КЕБ^ТООЛАРН», позволяющего определять возраст деревьев и получать всестороннюю информацию о внутреннем состоянии исследуемых деревьев. Исследование возрастной динамики роста, продуктивности и элементов товарной продуктивности проводилось с использованием имитационных методов моделирования с последующей разработкой постимитационных регрессий (Харин, Хлюстов, 2004).

4. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ВОЗРАСТНОЙ ДИНАМИКИ РОСТА И ПРОДУКТИВНОСТИ ДРЕВОСТОЕВ

Успешное моделирование возрастной динамики роста и продуктивности древостоев возможно только при системном подходе, позволяющем оценить воздействие множества внешних и внутренних факторов на исследуемые процессы. Традиционные подходы моделирования хода роста базируются на отображении возрастной динамики статичного состояния древостоев при максимальной сомкнутости. Таблицы хода роста строятся с учетом биологических особенностей древесных пород, происхождения, качества условий местопроизрастания (класс бонитета, тип леса), режима выращивания и др. С их помощью устанавливаются возрасты спелости и рубки леса, обосновывается размер главного и промежуточного пользования лесом.

Основой существующих таблиц хода роста являются бонитетная шкала профессора М.М. Орлова (1931) и современная шкала ВНИИЛМ (1992), учитывающая энергию ропа древесных пород в высоту. При моделировании возрастной динамики высот осиновых древостоев разработана модель, базирующаяся на средней высоте древостоев в пятом классе возраста (Н50) вида:

где: Нц - средняя высота в порядковом классе возраста; Ну- средняя высота в пятом классе возраста; К - порядковый класс возраста; / - показатель степени полинома. Ее применение позволяет получить нормативы возрастной динамики средних высот с любой градацией ступеней высот в 50-летнем возрасте осиновых древостоев.

Класс возраста

Рис. 1. Динамика изменения средних высот, выраженных в долях средней высоты в пятом классе возраста по заданным ступеням средних высот

пр«и«муто чиы МИМНМЙ* МО ДАЛ И

•.С Чернявскому

В С. Ч«рмю»м*у - II п*

возраст. л«т

Рис. 2. Возрастная динамика средних высот осиновых древостоев по модели в сравнении с нормативами ВНИИЛМ.

Графический материал, подтверждающий выявленные закономерности интерпретирован постимитационными регрессиями (ПИР), размещенными в квадратах оценки адекватности моделей. О полном соответствии ПИР проведенным имитациям по каждому таксационному показателю свидетельствует прямая редукция с угловым коэффициентом соответствия имитации и ре/рессии, равным 1,0 при отсутствии свободного члена уравнения регрессии, а также коэффициент детерминации равный 1,0 (Рис.3).

О степени соответствия полученных моделей нормативам хода роста, разработанным ВНИИЛМ, следует судить по рисункам 4, 5, 7.

Рост древостоев по среднему диаметру

Для отображения возрастной динамики средних диаметров сомкнутых древостоев разработана следующая модель: ДсР = ехр(-1,15433+0,897631пН50 -1,554611пА+0,8074051п2А-0,082151п3А) (2) R2 = 0,999; ц = /7,3-100,4 / >tos=2,0 где: ДсР - средний диаметр, см;

Н50 - средняя высота древостоя в 50-летнем возрасте, м;

А - возраст древостоя, лет;

R2 - коэффициент детерминации;

tp - расчетный критерий значимости численных коэффициентов;

tos- теоретическое значение критерия на 5-% уровне значимости.

Данные постимитационной регрессии

Рис. 3. Квадрат оценки адекватности постимитационной регрессии с результатами имитационного моделирования возрастной динамики среднего диаметра древостоев.

о промежуточные значения по модели

-*-Н50«24м

-Н50 ■ 18 м

I бонитет по В.С. Чернявскому

—♦—Я бонитет по

В.С. Чернявскому

—д—Ш бонитет по В.С. Чернявскому

О 10 20 30 40 50 60 70 80 М Возраст, лет

Рис. 4. Возрастная динамика среднего диаметра сомкнутых осинников по моделям в сравнении с нормативами ВНИИЛМ (Чернявский В.С.).

Возрастная динамика числа деревьев в сомкнутых древостоях

Для отображения возрастной динамики изменения числа деревьев сомкнутых древостоев разработана следующая модель:

N = ехр(-42,2125+15,781191пН50+42,078951пА-10,52561п2А+0,8313481п3А-

-12,21141пН501пА+2,8551081пН501п'!А-0,217561пН1п:>А)

(3)

^ = 0,999; ц = /2,1-7,7/ > 1о5 = 2,0 где: N - число деревьев в древостое, шт. на 1 га.

Наглядно о степени соответствия закономерностей самоизреживания сомкнутых древостоев свидетельствует рисунок 5. Более широкий диапазон густоты по нормативам ВНИИЛМ определяется, по всей видимости, охватом в исследованиях лесорастительных условий как центральных, так и южных районов европейской части России.

Оценка адекватности постимитационной регрессии с результатами имитационных построений практически функциональна без систематических отклонений (Я2=0,999).

о Промежуточные значениям модели

-•—Н50 = 24м

-Н50 = 18м

—*—I бонитет по

B.C. Чернявскому

—о—| бонитет по B.C. Чернявскому

—i— Ш бонитет по B.C. Чернявскому

—a—IV бонитет по B.C. Чернявскому

45 55

Возраст, лет

Рис. 5. Возрастная динамика числа деревьев сомкнутых осинников по моделям в сравнении с нормативами ВНИИЛМ (Чернявский B.C.).

Возрастная динамика полнодревесности стволов деревьев в сомкнутых древостоях

Для отображения возрастной динамики среднего видового числа в сомкнутых древостоях разработана модель (4), графически представленная на рисунке 6. Окончательное совершенствование формы стволов деревьев завершается к пятому классу возраста.

F = ехр(-2,21964+1,3424691nHS0+4,1438161nA-1,727151n2A+0,195944in3A --1,934811пН501пА+0,691661пН501п2А-0,07331пН501п3А) (4) R2= 0,999; tp= П,\ - 7,7/ > tos = 2,0 где: F - старое видовое число деревьев древостоя.

Оценка адекватности постимитационной регрессии результатам имитации близка к функциональной без систематических отклонений (R2=0,999), что указывает на высокую степень достоверности проведенного моделирования.

-о-Нер»Мм -•-Нср" 23 м -»-Нср ■ 22 м -л-Нср«21м -*-Нср а 20 м -«-Нср«1»м -»-Нср • 1SM

0 10 20 30 40 50 <0 70 80

Возраст, лет

Рис. 6. Возрастная динамика видовых чисел по ступеням средних высот в 50-летнем возрасте сомкнутых древостоев.

Возрастная динамика продуктивности сомкнутых древостоев

Для отображения возрастной динамики запаса сомкнутых древостоев разработана модель (5) вида:

М=ехр(-14,1025+4,28281пН50+4,4713381пА-

- 0,052641n2A-0,023791n3A-0,708081nH5olnA) (5) R2=0,999; t=/3,8-246,4/> tos = 2,0

где: М - запас наличного древостоя, куб. м на 1 га

Оценка адекватности модельных построений близка к функциональной без систематических отклонений (R2=0,999), что указывает на высокую степень достоверности проведенного моделирования.

Производными от регрессий возрастной динамики запаса древостоев (Рис. 7) являются текущее и среднее изменение запаса. Графическая интерпретация возрастной динамики этих показателей представлена на рисунке 8. Опущенные перпендикуляры на ось абсцисс указывают на возраст пересечения среднего и текущего прироста, соответствующий количественной спелости древостоев.

Изложенные фрагменты сравнения возрастной динамики таксационных показателей осиновых древостоев следует рассматривать с позиций возможности обоснования размера лесопользования при различных уровнях продуктивности.

•л»

ом

л лл

промежуточны*

амин

-Н50= 24 н

- U бонитет по

■.С. Чернявскому

-I бонитет по B.C. Чернявскому

-II бонмтвт по B.C. Чернявскому

-М бонитет по B.C. Чернявскому

II 10 20 10 40 SO М 70 10 00

Возраст, пет

Рис. 7. Возрастная динамика запаса сомкнутых древостоев по моделям в сравнении с нормативами ВНИИЛМ (Чернявский B.C.).

X в

-Н50 = 24м текущее

—<>- Н 50 s 24 м среднее

-Н50 ■ 22 м текущее

—a- Н50 = 22 м среднее

-Н50 = 20 м текущее

—о- Н 50 = 20 м среднее

-Н50 = 11м текущее

-о- Н50 «1«и средне*

40 50

Возраст, лет

Рис. 8. Возрастная динамика среднего и текущего изменения запасов по ступеням средних высот в 50-летнем возрасте сомкнутых древостоев.

На рисунке 8 приводится возрастная динамика текущего и среднего изменения запасов по заданным ступеням средних высот, что позволяет рассматривать вопрос о возрасте их совпадения, соответствующем возрасту количественной спелости. Она колеблется от 35 лет в высокопродук-

тивных осинниках до 45 лет при средней продуктивности, соответствующей П классу бонитета. На рисунке 9 приводится взаимосвязь запаса сомкнутых древостоев со средней высотой по ступеням средних высот. Сопоставление ее с усредненной линией регрессии, используемой при таксации запасов сомкнутых осинников по стандартным нормативам, подтверждает более детальное рассмотрение в проведенных исследованиях закономерностей продуктивности древостоев.

-+-Н50* 24 м -о-Н» а 23 м -•-НЮ" 22М -—Н80«21м —«- НИ ^ 20 М -о-Н50«Им — Н50«1«м

7 12 17 22 27

Средняя высота, м

Рис. 9. Взаимосвязь запаса сомкнутых осинников со средней высотой по ступеням средних высот в 50 -летнем возрасте древостоев.

Достоверность разработанных эскизов таблиц хода роста подтверждена по всем таксационным показателям древостоев: по средней высоте, среднему диаметру, числу стволов, их полнодревесности, сумме площадей сечений, запасу, приросту по запасу. С помощью разработанных моделей возрастной динамики роста древостоев определены возрасты спелости и дано обоснование размера главного и промежуточного пользования лесом.

5. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ВОЗРАСТНОЙ ДИНАМИКИ ЭЛЕМЕНТОВ ТОВАРНОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ ДРЕВОСТОЕВ

Экспериментальные работы проводились в осинниках различных возрастных группах и типах леса с учетом целевых программ их формирования рубками ухода. Исследованиями были охвачены молодняки, средневозрастные и приспевающие осиновые древостой естественного происхождения. Вид, последовательность и интенсивность проводимых рубок ухода по преобладающим типам леса применялись с учетом происхождения, возраста, состава, формы и санитарного состояния древостоев. Интен-

сивность проведения рубок ухода по запасу принималась от умеренной (25-35 %) до сильной (40-45%). В возрасте проходных рубок интенсивность колебалась от 5 до 10 % по запасу. Так, предлагаемый способ двойного ухода при формировании товарности осинников, позволяющий получить наибольший выход деловой древесины, показал, что первый уход необходимо проводить в возрасте 15-20 лет с высокой степенью выборки по запасу и числу стволов. Второй уход следует проводить в возрасте более 25 лет с оставлением на корню деревьев I и II классов роста по Крафту.

Выявлено характерное изменение среднего прироста растущей части осиновых древостоев с кульминацией в 30-35 - летнем возрасте во всех рассмотренных типах леса. Текущее изменение запаса растущей части кульминирует в 20-25 - летнем возрасте древостоев. Возраст спелости леса, сроки проведения мероприятий промежуточного пользования и возраст главной рубки тесно связаны с особенностями формирования сортимент-ной и товарной структуры выбираемой и оставляемой на корню древесины. Проведенные исследования подтверждают необходимость учета в нормативных документах степени пораженности гнилью деревьев при определении выхода деловой древесины при главном и промежуточном пользовании. Результаты исследований определяют максимальный выход деловой древесины осинников в возрасте до 40 лет. Установлено, что дальнейшее доращивание древостоев сопровождается резким снижением выхода деловой древесины с увеличением процента зараженных деревьев к возрасту главной рубки до 70-80 %. Начиная с 30-35 лет, наблюдается снижение класса товарности с первого во второй и третий соответственно к 50-60 годам, о чем наглядно свидетельствует рисунок 12. Выявлено, что проводимые на пробных площадях слабые и умеренные уходы (с выборкой до 20% по запасу) не оказывают существенного влияния на изменение товарной структуры осинников. Более интенсивное разреживание (с выборкой более 30% по запасу) существенно снижают количество поврежденных гнилью деревьев в древостое и способствуют созданию благоприятных условий для растущей части древостоя. При этом наибольшая эффективность по степени воздействия на структуру и качественное состояние осинников достигается при проведении прочисток. Предлагаемый режим формирования товарной структуры осиновых древостоев обеспечивает повышение выхода деловой древесины на 20-40%, крупной деловой на 4,56,0%, спич, кряжа на 10,5-20,5%, пиловочника на 4,5-8,5%. Средняя зараженность исследуемых древостоев стволовой и комлевой гнилью по классам роста распределяется следующим образом: деревья I класса роста -5,5%; II - 7,1%; III - 7,4%; IV - 9,4%. Зона стволов с мертвыми сучьями у деревьев III - V классов роста на 14-15% выше, протяженность живой кроны - на 13-17% ниже, чем у деревьев I - II классов роста.

Массовый материал обследований осинников в Центральном лесо-растительном районе на предмет изменения с возрастом товарной структуры позволил выявить ряд закономерностей и территориальных различий

по изменению соотношения элементов товарной продуктивности. Наглядно эти изменения представлены на рисунках 10 и 11.

Особое внимание при оценке изменений в товарной структуре должно быть уделено пораженности древесины внутренними гнилями. Об этом наглядно свидетельствуют рисунок 12. Линии регрессии здоровой и пораженной древесины, пересекающие регрессии по выходу деловой древесины по трем классам товарности, указывают на то, что при запаздывании с проведением рубок главного пользования на 10 лет от возраста в 40 лет приведет к потере 5-7 % деловой древесины. При запаздывании с рубкой на 15 лет от 40 -летнего возраста потери составят 10-12 %, а при 20- летнем запаздывании в возрасте 60 лет потери достигнут 17-20%. Учитывая это, следует обратить особое внимание на необходимость совершенствования приемов диагностики скрытых пороков древесины, в том числе и гнилей.

Др«МСИИ<1

у ■ О ОООЭ65х'- О 0Г9ЛО9Х3*

*л дедвгох-гв эзв1вг ■ о м»

■ -О 000414*1 <45 0664Э0хг> И* - О »78

у * о.осиеож'-о 27»гз*г* +ЛЗ 78787я»20в 08812 И* » 0.852

Вмркт, П9Т

Рис. Ю. Регрессии изменения с возрастом процента выхода категорий древесины в осиновых древостоях Московской области (тип леса - черничник широкотравный, II бонитет).

Московская обя.

Т**рскм обл.

Мое ГО »С КМ обя

19 20 25 30 35 40 45 50 55 00 09

Возраст, лот

Рис. П. Линии регрессии выхода категорий древесины в осинниках Московской и Тверской областей (тип леса - папортниковый, II бонитет).

-Н§0е24м ■ КГ

—•— Пориконмм деловая

40 »0

Возраст, лет

Рис. 12. Сопоставление линий регрессии изменения с возрастом выхода деловой древесины по классам товарности (КТ) со среднестатистическим выходом здоровой и пораженной деловой древесиной (Московская обл.).

6. НОВЫЙ СПОСОБ И СРЕДСТВА ДИАГНОСТИКИ ДЕРЕВЬЕВ

Г 'гобии» проникновения иглы, мм

Рис. 13. Резистограммы деревьев с наличием и без наличия гнили

На рисунке 13 приводятся флуктуирующие кривые, полученные при помощи апробируемого диагносшческого прибора «ЯЕ515ТОО!1АР! I», используемого при проведении исследований по определению качественного состояния древесины исследуемых осинников. Использование прибора позволяет определять точный возраст исследуемых деревьев, выявлять расположение и объемы гнилей, зоны распада древесины и внутренние стволовые трещины. Распечатка измерений происходит автоматически во время сверления и переносится на компьютер программой \VinDECOM.

Экономическая целесообразность промежуточного пользования в осинниках

В работе приводится расчет экономической эффективности при проведении рубок ухода различной интенсивности выборки по запасу по классам возраста. Выход деловой древесины выбираемой части оценивался по категориям крупности в различные возрастные периоды с учетом ее качественного состояния. Сопоставление прямых затрат на проведение рубок и рыночных цен на заготовляемую древесину с доходами от ее реализации, позволили определить экономический эффект от промежуточного пользования различного целевого назначения. Установлено, что средняя рентабельность формирования осиновых древостоев посредством рубок ухода различной интенсивности колеблется от 12 до 25 процентов. Результаты исследований показывают, что затраты на проведение рубок ухода со II по V классы возраста окупаются доходами от реализации заготовленной древесины. Проведенная апробация технических возможностей используемого при сборе экспериментального материала современного диагностического прибора «ИЕЗТвТСЮКАРН» показали его высокую экономическую эффективность, удобство пользования, оперативность получения и обработки исходных данных различного информационного назначения

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Оценка динамики роста и товарной структуры естественных осиновых древостоев должна осуществляться с учетом конкретных условий местопроизрастания, типов леса и естественных рядов их развития.

2. Исследования показали, что достоверная оценка проводимых ле-сохозяйственных мероприятий может быть получена только при наличии комплексной и поэтапной информации об особенностях возрастной динамики роста осиновых древостоев.

3. Использование существующей таксационной нормативной базы для оценки товарной структуры древесины осинников и результатов проводимых лесохозяйственных мероприятий должно предусматривать возможность ее корректировки и дополнения при наличии существенных отклонений от естественных процессов роста и развития.

4. Исследования закономерностей возрастной динамики элементов товарной продуктивности подтверждают различие товарной структуры древесины осиновых насаждений от главного и промежуточного пользования и говорят о необходимости корректировки существующих товарных таблиц с учетом состояния формируемых древостоев.

5. Выявлено, что в осинниках IV класса возраста с 20-25 % степенью пораженности грибными заболеваниями максимальный выход деловой древесины для выработки пиломатериалов снижается до 50 %, спичечного шпона до 40 %, балансов 2-4 сортов до 60 %. При этом суммарный процент выхода деловой древесины от рубок ухода начинает резко снижаться с 40-летнего возраста древостоев.

6. Анализ показателей товарности осинников показал, что процент выхода деловой древесины достигает своего максимума в возрасте 30-40 лет. Общей тенденцией для всех исследуемых типов леса является резкое снижение процента выхода деловой древесины с пятого класса возраста.

8. Во всех типах леса проявляется общая закономерность снижения величины среднего прироста растущей части и общего среднего прироста осинников с 40 -летнего возраста древостоев.

9. Использованные методы математического моделирования и системного анализа позволяют оценить удельный вес влияния каждого проводимого лесохозяйственного мероприятия, в том числе и всех видов рубок ухода, на общую структуру и динамику формирования товарной структуры древесины.

10. Метод и технические средства резистографии позволяют оценивать характер и интенсивность распространения гнилей по стволу, общее состояние деревьев и их товарную структуру и являются перспективными и экономически выгодными при диагностике зараженности древесины.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

- исходная таксационная оценка возрастной динамики роста и товарной структуры осиновых древостоев должна осуществляться с использованием разработанных математических зависимостей для конкретных условий их местопроизрастания и типов леса;

- использование имеющейся таксационной нормативной базы для оценки осиновых древостоев и результатов проводимых лесохозяйственных мероприятий, должно предусматривать возможность ее корректировки с использованием предлагаемого математического обеспечения, при наличии существенных отклонений от естественных процессов роста;

- характер динамики товарной структуры древесины осиновых насаждений от промежуточного пользования конкретного региона имеет свои особенности и должен оцениваться с учетом степени пораженности их грибными заболеваниями по специально разработанным или откорректированным сортиментным и товарным таблицам для спелых древостоев;

- использование при товаризации выбираемой древесины от рубок ухода сортиментных и товарных таблиц, предназначенных для главного пользования, возможно лишь в древостоях нормального роста, развития и

состояния, где проводимые мероприятия отвечают только лесохозяйствен-ным требованиям;

- при определении товарной структуры древесины от рубок ухода в насаждениях, не отвечающих требованиям нормального развития и нуждающихся в выборке больших объемов древесины с наличием пороков, необходимо вносить соответствующие изменения и дополнения в используемые при этом нормативы с учетом разработанных математических взаимосвязей и зависимостей;

- при проведении лесохозяйственных мероприятий предусматривать возможность снижения возраста главной рубки пораженных осиновых древостоев до IV класса возраста (от 31 года до 40 лет) с целью максимального сохранения товарности выбираемой древесины при рубках промежуточного пользования.

2. Совершенствование лесотаксационных нормативов для оценки древесных ресурсов главного и промежуточного пользования необходимо вести с использованием предлагаемых методов математического моделирования и технических методов диагностики стволовой древесины.

3. Использовать при диагностике апробированный в работе универсальный прибор ЯЕ818Т0011АРН, позволяющий своевременно выявлять пораженные и ослабленные деревья и вовремя удалять их из древостоя.

4. Учитывая целевое назначение рубок промежуточного пользования и различные качественные характеристики выбираемых деревьев, использование предлагаемых разработок целесообразно проводить при рубках ухода, рубках формирования насаждений, рубках реконструкции малоценных насаждений и выборочных санитарных рубках.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Пальчиков С.Б., Фокин В.Н. Вопросы совершенствования методов учета и оценки древесных ресурсов при промежуточном пользовании лесом. // Сборник СПбНИИЛХ. - 2001- С.-49.

2. Пальчиков С.Б. Особенности товарной структуры древесины, получаемой при рубках промежуточного пользования // Леса Евразии в третьем тысячелетии: Материалы международной конференции молодых ученых 25-29 июня 2001 г.-Т.1.-М.: МГУЛ. 2001.-С. 18-19.

3. Пальчиков С.Б. Товарная оценка древесины осиновых насаждений от рубок ухода. // Сборник материалов научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов МГУЛ. - Вып. 313 - М.: МГУЛ. 2003. - С. 27-29.

4. Пальчиков С.Б., Баранов А.Ф. Лесоводственное обоснование методов учета и оценки древесных ресурсов при промежуточном пользовании. // Вестник МГУЛ. - 2005. - №5 (41). - С. 140-144.

5. Пальчиков С.Б. Таксация древесины от рубок ухода. // Сборник научных трудов Сиб. ГТУ. - 2005. №2 - С. 27-29.

Изготовлено на полиграфической базе издательства Московского государственного университета леса в полном соответствии с качеством представленного оригинал-макета

Подписано в печать 16 05 2006 г Формат 60x90 1/16 Бумага 80 г/м2. Ризография. Усл. печ л. 1,0 Тираж 100 экз Заказ №450

141005, Мытищи-5, Московская обл , 1-я Институтская, 1, МГУЛ, Издательство. 1ел.: (095) 588-5762,588-5348, 588-5415. Факс: 588-5109. E-mail: izdat@mgul.ac.ru

¿Q&âA

»111 63

! I

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Пальчиков, Сергей Борисович

Введение

Глава 1. Состояние вопроса

1.1. Краткая история рубок промежуточного пользования

1.2. Цели рубок промежуточного пользования

1.3. Виды рубок промежуточного пользования

1.4. Пути совершенствования рубок промежуточного пользования

Глава 2. Краткая характеристика природных условий района и объектов исследования

2.1. Характеристика Центрального лесотаксационного района

2.2. Краткая характеристика природных условий района

2.3. Характеристика объектов исследования

Глава 3. Объем экспериментального материала, программа работ и методика исследований

3.1. Объем экспериментального материала

3.2. Программа работ и методика исследований

Глава 4. Закономерности возрастной динамики роста и продуктивности древостоев

4.1. Закономерности возрастной динамики роста

4.1.1. Возрастная динамика средних высот

4.1.2. Рост деревьев по среднему диаметру

4.1.3. Возрастная динамика числа деревьев в сомкнутых древостоях

4.1.4. Возрастная динамика полнодревесности стволов деревьев в сомкнутых древостоях

4.1.5. Возрастная динамика продуктивности сомкнутых древостоев

Глава 5. Закономерности возрастной динамики элементов товарной продуктивности древостоев

5.1. Особенности товарной структуры осиновых древостоев

5.2. Закономерности возрастной динамики элементов товарной продуктивности древостоев

5.3. Формирование товарной структуры осиновых древостоев

Глава 6. Новый способ и средства диагностики деревьев

6.1. Новый способ и средства диагностики состояния древесины растущих деревьев

6.2. Краткая техническая характеристика прибора «RESISTOGRAPH»

6.3. Показатели экономической эффективности проведения рубок ухода

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Возрастная динамика роста и товарной структуры осинников центрального лесотаксационного района"

Актуальность работы - это постановка проблемы, решение которой позволит с большой эффективностью использовать имеющиеся лесные ресурсы главного и промежуточного пользования. В настоящее время специальных нормативов для оценки товарности древесины осиновых насаждений от рубок промежуточного пользования нет для большинства районов, хотя в этом ощущается острая необходимость в связи с комплексным подходом к учету и использованию всех видов лесных ресурсов.

Важность работы определяется и тем, что главной информационной основой лесопользования является разработка таксационных нормативов, отражающая количественную и качественную структуру заготовляемой древесины, как при главном, так и при промежуточном пользовании, что особенно актуально при формировании хозяйственно ценных осиновых древостоев с учетом специфики их санитарного состояния. (J1.E. Михайлов, В.Г. Стороженко, A.M. Анкудинов, Б.Н. Владимиров, В.Н. Фокин и др.).

Отсутствие единого методического подхода, при формировании взаимоувязанной системы лесотаксационных нормативов, в определяющей роли сказывается на их информативности. Выполненные исследования по изучению динамики роста и особенностей формирования товарной структуры осиновых древостоев под воздействием различных видов рубок ухода, позволяют решать актуальные задачи по рациональному ведению лесного хозяйства с более широким использованием сырьевых и функциональных возможностей лесных насаждений.

Цели и задачи исследований. Целью проводимых исследований является разработка лесотаксационных нормативов для учета и оценки древесных ресурсов, получаемых от главного и промежуточного пользования лесом. Разработка программы и методики исследований по совершенствованию лесотаксационных нормативов проводилась с учетом типов лесорастительных условий, типов леса, классов бонитета и других лесотаксационных характеристик.

В настоящее время остро стоит проблема сохранения, развития и совершенствования существующей и вновь создаваемой системы лесотаксационных нормативов на базе современных исследований и разработок. В результате предшествующих исследований уточнены известные и выявлены новые общие и региональные закономерности роста, прироста, продуктивности, строения и товарной структуры древостоев, осуществлено системное моделирование их природного разнообразия.

Многообразие существующих лесоводственных рекомендаций, методических и практических руководств нуждаются в конкретном таксационном обосновании для оценки и учета хозяйственной значимости проводимых лесо-хозяйственных мероприятий при формировании высокопродуктивных и устойчивых насаждений, посредством рубок промежуточного пользования.

Основная цель исследований заключалась в выявлении закономерностей и разработке моделей динамики роста и товарной структуры осинников для обоснования режима лесопользования. В процессе выполнения работ решались следующие задачи:

- разработать статистические модели возрастной динамики морфометри-ческих показателей роста и продуктивности древостоев;

- разработать статистические модели возрастной динамики элементов товарной продуктивности древостоев;

- провести анализ изменения товарной и сортиментной структуры древостоев при различном режиме промежуточного пользования;

- провести анализ изменения товарной и сортиментной структуры древесины, получаемой при различных видах пользования в древостоях с различной степенью фаутности;

- разработать модели выхода деловой древесины по отдельным видам сортиментов;

- определить качественное состояние и оценить степень пораженности древесины грибными заболеваниями на основе методов и средств резистогра-фии.

Научная новизна. До последнего времени сортиментная и товарная структура древесины, получаемой от рубок промежуточного пользования, определялась по действующим нормативам, предназначенным для сплошных рубок в спелых древостоях. Разрабатываемые МГУЛ и ВНИИЛМ таксационные нормативы, их перечень и структура, позволяют проводить товарную оценку выбираемой древесины, получаемой от рубок промежуточного пользования. Необходимость такой оценки определяется видом проводимых рубок, их целевым назначением и возможностью дальнейшей сортиментации реализуемой древесины.

Выявлены новые закономерности формирования осиновых насаждений естественного происхождения, как сложных природно-биологических систем различного целевого и функционального назначения. Получено лесоводствен-но-биологическое обоснование эффективности проводимых лесохозяйственных мероприятий в вопросах регулирования промежуточного пользования с учетом целевых задач формирования осиновых насаждений.

Изучены особенности развития осиновых насаждений с различной степенью интенсивности проводимых рубок ухода, изменение их сортиментной и товарной структуры, пути повышения устойчивости к гнилевым заболеваниям и улучшения их санитарного состояния.

Приводятся результаты математического моделирования и программного обеспечения изучаемых закономерностей в вопросах совершенствования путей формирования многоцелевых осиновых насаждений. Уточнены закономерности возрастной динамики роста, продуктивности и товарной структуры осинников для обоснования режима лесопользования и целевых задач по их формированию. Выявлены закономерности возрастной динамики элементов товарной продуктивности осиновых древостоев и разработаны статистические модели выхода деловой древесины по отдельным видам сортиментов. Дана лесово-дственная оценка формирования товарной структуры древесины по основной и подчиненной (выбираемой) частям древостоев.

Выявлена динамика роста и особенности продуктивности осинников в различных типах леса и типах лесорастительных условий. Изучены особенности роста осиновых древостоев с различной степенью интенсивности проводимых рубок ухода и товарная структура вырубаемой части древостоев. Предложены модели формирования осиновых древостоев, более устойчивых к гниле-вым заболеваниям.

Выявленные закономерности позволяют регулировать интенсивность и последовательность проведения рубок ухода с целью получения максимального выхода деловой древесины. Апробированы новые методы диагностики состояния древесины с использованием современных технологий.

Объекты и предмет исследований. Объектами исследований являлись осиновые насаждения естественного происхождения II—IV классов возраста в зоне елово-широколиственных лесов Европейской части Российской федерации с различным целевым характером их формирования, посредством рубок промежуточного пользования. Исследования проводились в кисличных, снытьево-хвощевых, липово-осоковых, майниково-черничных и других типах леса в период с 2000 по 2006 годы с учетом закономерностей формирования их товарной структуры в различные возрастные периоды при главном и промежуточном пользовании.

Предмет исследования - закономерности возрастной динамики роста и товарной структуры осиновых древостоев, моделирование выхода деловой древесины и определение качественного состояния древесины современными методами диагностики.

Обоснованность и достоверность научных положений и выводов подтверждается большим объемом экспериментального материала, математической обработкой данных с использованием компьютерной техники, современных методов математического анализа, программного обеспечения и диагностики состояния исследуемых насаждений современными методами.

Личный вклад автора заключается в разработке программы и методики исследований, сборе и обработке экспериментального материала, обобщении результатов исследований по выявлению закономерностей роста, продуктивности и товарной структуры древесины осиновых насаждений при главном и промежуточном пользовании, применении новых методов диагностики качества древесины.

На защиту выносится научное обоснование характера возрастной динамики роста, продуктивности и товарной структуры древесины осиновых насаждений, закономерности возрастной динамики элементов товарной продуктивности и модели для расчета выхода деловой древесины и отдельных сортиментов.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы обсуждались и докладывались на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов Московского государственного университета леса (Москва, 2000-2006 г.), на чтениях, посвященных 95-летию со дня рождения академика РАСХН И.С. Мелехова (Москва, 2000 г.), на международной научной конференции по проблемам лесоведения и лесоводства, посвященной 100-летию со дня рождения академика РАСХН И.С. Мелехова (Москва, 2005 г.), на конференции Ш-го Международного Лесопромышленного Форума (Санкт-Петербург, 2001г.).

Практическая значимость выполненных исследований. Товарная структура древостоев характеризует качество растущей и отпускаемой на корню древесины. Характеристика товарной структуры используется при определении платы за отпускаемую древесину, рбосновании возрастов рубки при главном и промежуточном пользовании лесом, выявлении эффективности проводимых лесохозяйственных мероприятий и их экономической оценки, рациональности разделки хлыстов на сортименты, планировании и использовании заготовляемой древесины и в ряде других задач. Товарная структура древостоев определяется при лесоустройстве и проведении целевых лесохозяйственных мероприятий.

На основании результатов исследований разработаны нормативы и предложены рекомендации для оценки возрастной динамики роста, продуктивности и товарной структуры осинников при обосновании главного и промежуточного пользований. Они позволяют более точно оценивать хозяйственную значимость получаемой при вырубке древесины, ее товарную и сортиментную структуру растущей и вырубаемой частей древостоев. Выявлены ее взаимосвязи с основными пороками, определяющими проведение лесохозяйственных мероприятий по формированию насаждений.

Реализация полученных разработок позволяет регулировать интенсивность и повторяемость разреживаний при формировании осиновых древостоев с наибольшим выходом хозяйственно ценной древесины.

Разработаны конкретные рекомендации по формированию товарной структуры осиновых насаждений различного целевого назначения в зависимости от вида проводимых рубок ухода, их интенсивности и повторяемости. Приводится лесоводственная и таксационная характеристика осинников на базе вновь созданных и откорректированных нормативов для их оценки в вопросах особенностей роста и развития, сортиментной и товарной структуры, санитарного состояния.

Апробированы новые методы диагностики состояния древесины с использованием современных технологий. Результаты исследований говорят о необходимости комплексного подхода к вопросам учета и оценки лесных ресурсов и функций осиновых насаждений, путей их формирования и сохранения, как многоплановых биологических систем, занимающих существенное место в общей структуре лесных сообществ зоны елово-широколиственных лесов Европейской части Российской Федерации.

Внедрение и публикации результатов исследований. Результаты исследований по совершенствованию путей формирования осиновых древостоев прошли производственную проверку, одобрены и внедрены в лесохозяйствен-ную деятельность в Сергиево-Посадском опытном лесхозе, Москворецком и «Юго-Восточном» ГУ Спецлесхозах.

Основные положения работы включены в комплексные научно-исследовательские проекты (совместно с ВНИИЛМ) "Разработка лесотаксаци-онной нормативной базы для целей мониторинга лесов "Юго-Восточного лесхоза" в 2000 г. и "Организация комплексного мониторинга состояния естественных и искусственных насаждений Бирюлевского лесопарка" в 2003 г. По материалам диссертации опубликовано 5 печатных работ.

Заключение Диссертация по теме "Лесоустройство и лесная таксация", Пальчиков, Сергей Борисович

ВЫВОДЫ

2. Используемые в настоящее время эталонные, общие и региональные таблицы хода роста осиновых древостоев отражают лишь общие закономерности. Исследования показали, что достоверная оценка проводимых лесохозяйственных мероприятий может быть получена только при наличии комплексной и поэтапной информации об особенностях роста осиновых древостоев в различные возрастные этапы их формирования.

3. Установлено, что использование существующей таксационной нормативной базы для оценки товарной структуры древесины осиновых насаждений и результатов проводимых лесохозяйственных мероприятий, должно предусматривать возможность ее корректировки и дополнения при наличии существенных отклонений от естественных процессов роста и развития.

4. Характер динамики сортиментной и товарной структуры осиновых насаждений различных регионов имеет свои характерные особенности, определяемые степенью пораженности гнилевыми заболеваниями и целевыми задачами их формирования. Исследования подтверждают различие товарной структуры древесины осиновых насаждений от главного и промежуточного пользования и говорят о необходимости корректировки существующих товарных таблиц для спелых насаждений или разработки специальных сортиментных и товарных таблиц для оценки древесины, получаемой от рубок промежуточного пользования.

5. Установлено, что в осинниках IV класса возраста с 20-25 % степенью пораженности грибными заболеваниями максимальный выход деловой древесины для выработки пиломатериалов снижается до 50 %, спичек и шпона до 40 %, балансов 2-4 сортов до 60 %. При этом суммарный процент выхода деловой древесины от рубок ухода резко снижается с возраста 40 лет.

6. Анализ показателей товарности исследованных осинников показал, что процент выхода деловой древесины достигает своего максимума в возрасте 3040 лет (при 20-30 % степени пораженности грибными заболеваниями). Наибольший процент выхода деловой древесины насаждений I-II классов бонитета характерен для осинников-кисличников, наименьший для осинников майнико-во-черничных. Общей тенденцией для всех исследуемых типов леса является резкое снижение процента выхода деловой древесины и баланса с пятого класса возраста.

7. Исследования показали, что количество пораженных сердцевинной гнилью деревьев имеет наиболее тесную связь с возрастом. С увеличением последнего процент зараженных деревьев к возрасту главной рубки (V класс возраста) достигает 80 %. После 30 - летнего возраста напенная гниль прекращает рост в высоту, а интенсивность роста сердцевинной гнили у деревьев V класса возраста достигает 40 % от высоты деревьев.

8. Установлено, что характерное уменьшение величины среднего прироста растущей части и общего среднего прироста осиновых насаждений с возраста 40 лет является общей закономерностью изучаемых объектов для всех типов леса. Текущее же изменение запаса растущей части и общего прироста осиновых насаждений имеет тенденцию к снижению с возраста 30 лет.

9. Исследования показали, что использованные методы математического моделирования и системного анализа позволяют оценить удельный вес влияния каждого проводимого лесохозяйственного мероприятия, в том числе и всех ви

Ill дов рубок ухода, на общую структуру и динамику формирования товарной структуры древесины от рубок промежуточного пользования.

10. Установлено, что примененный в исследованиях современный метод определения пораженной гнилевыми заболеваниями древесины с использованием немецкого прибора RESISTOGRAPH, позволяющий оценивать характер и интенсивность ее распространения по стволу, состояние деревьев и их товарную структуру, является наиболее перспективным и экономически выгодным методом диагностики.

11. Расчет экономического эффекта при различных вариантах рубок ухода со средней выборкой по запасу в 25 % показал, что затраты на их проведение со II по V классы возраста окупаются доходами от реализации заготовленной древесины со средней рентабельностью от 12 до 25 %. Проведенная апробация технических возможностей используемого при сборе экспериментального материала современного диагностического прибора «RESISTOGRAPH» показали его высокую экономическую эффективность, удобство пользования, оперативность получения и обработки исходных данных различного информационного назначения.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1 .Проектирование и проведение лесохозяйственных мероприятий по формированию товарной структуры естественных осиновых древостоев главного и промежуточного пользования различного целевого назначения посредством рубок ухода должно осуществляться с учетом соблюдения следующих предложений: исходная таксационная оценка осиновых древостоев должна осуществляться с учетом конкретных условий их местопроизрастания и типов леса с соответствующей приуроченностью к определенным естественным рядам развития; использование отобранной лесоводственно-таксационной нормативной базы для оценки осиновых древостоев и результатов проводимых лесохозяйственных мероприятий, должно предусматривать возможность ее корректировки, дополнения и уточнения при наличии существенных отклонений от естественных процессов роста и развития; - характер динамики сортиментной и товарной структуры древесины осиновых насаждений от промежуточного пользования конкретного региона имеет свои особенности и должен оцениваться с учетом степени пораженности грибными заболеваниями по специальным или откорректированным сортиментным и товарным таблицам для спелых древостоев; использование при товаризации выбираемой древесины от рубок ухода сортиментных и товарных таблиц, предназначенных для главного пользования, возможно лишь в насаждениях нормального роста, развития и состояния, где проводимые мероприятия отвечают только ле-сохозяйственным требованиям; при определении товарной структуры древесины от рубок ухода в насаждениях, не отвечающих требованиям нормального развития и нуждающихся в выборке больших объемов древесины с наличием пороков, необходимо вносить соответствующие изменения и дополнения в используемые при этом таблицы и нормативы при проведении лесохозяйственных мероприятий предусматривать возможность снижения возраста главной рубки пораженных осиновых древостоев до IV класса возраста (от 31 года до 40 лет) с целью максимального сохранения товарности выбираемой древесины при рубках промежуточного пользования.

2. Совершенствование лесотаксационных нормативов для оценки древесных ресурсов промежуточного пользования необходимо вести на системной основе с использованием предлагаемых методов математического моделирования, программного обеспечения и технических методов диагностики состояния исследуемых древостоев.

3. Использовать для диагностики апробированный в данной работе универсальный прибор RESISTOGRAPH, позволяющий своевременно выявлять пораженные и ослабленные деревья и вовремя удалять их при рубках промежуточного пользования.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Пальчиков, Сергей Борисович, Москва

1. Анучин Н.П. Лесная таксация. М.: Лесная промышленность, 1971.-512 с.

2. Анучин Н.П. Сортиментные и товарные таблицы. М.:Лесная пром-сть, 1981.-563С.

3. Анучин Н.П. Определение объемов хлыстов и сортиментов. М.:Лесная пром-сть, 1985.-185с.

4. Антанайтис В.В., Загреев В.В. Прирост леса. М.: Лесная промышленность, 1969.-240 с.

5. Антанайтис В.В. Таблицы таксации текущего прироста насаждений. М.: Лесная промышленность, 1966.-59 с.

6. Арнольд Ф.К. Русский лес. СПб.: Изд. Маркса А.Ф., 1898.- С.250-270.

7. Анкудинов A.M. О сердцевидной гнили осины. // Труды ВНИИЛХ,- 1939.-вып.2.-75 с.

8. Анкудинов A.M. Сердцевидная гниль осины. // Лесное хозяйство. 1939.-№8.-С. 43-49.

9. Атрохин В.Г. Технология рубок ухода за лесом. Пушкино, 1980.-70с.

10. Баранов А.Ф., Гусев Н.Н. Нормативы для таксации лесов центрального и южных районов европейской части Российской Федерации. М.: Рослесхоз, 1993.-418 с.

11. Богачев А.В. О совершенствовании материально-денежной оценки лесосек и лесосечного фонда. //Лесное хозяйство.-1987.-№7. -С.50-52.

12. Вихров В.Е., Федоров Н.И., Когановский С.Б. Об устойчивости осины к сердцевинной гнили. //Сборник. Пути повышения продуктивности лесов. -Минск: Урожай, 1966. С.233-244.

13. Вагин А.В. Промышленная таксация лесосечного фонда с помощью коэффициентов максимального выхода сортиментов.//Лесной журнал. 1958.- № 2.- С.27-33.

14. Высоцкий К.К. Закономерности строения смешанных древостоев. М.: Гослесбумиздат, 1962. - 169 с.

15. Гире А.А. Товарность берёзовых и осиновых древостоев УССР. Киев, 1987.-210 с.

16. Гиряев М.Д. Организация лесопользования в целевых хозяйствах. // Лесное хозяйство. 2003. - № 5. - С.25-29.

17. Гуров Ф.М. Выращивание семенной осины и тополя в питомниках. -Брянск, 1951. 8 с.

18. Гуров А.Ф., Михайлов Л.Е. Выращивание высокотоварных древостоев осины и берёзы. М.: ВНИИЛМ, 1980. - С.41-53.

19. Георгиевский Н.П. Рубки ухода и повышение продуктивности лесов. -М.: ВНИИЛМ, 1958.-134 с.

20. Георгиевский Н.П. Рубки ухода за лесом. М.-Л., 1962.-96с.

21. Гущин И.И. Выращивание здоровых осинников в лесах Московской области. М.: ВНИИЛМ, 1967. - 23 с.

22. Данилин М.А. Строение, рост и товарная структура осиновых древостоев центральных районов Красноярского края. Красноярск, 1967. - 22 с.

23. Данилов Е.А. Осина и её разведение. М.: Новая деревня, 1922. - 35 с.

24. Данилов М.Д. Закономерности развития чистых древостоев в связи с динамикой листовой массы. // Лесное хозяйство. 1958. - № 6. - С.21-24.

25. Ермилова B.C. Причины развития гнили у осины и меры борьбы с ней. // Труды ВНИИЛХ. 1939. - вып.7. - С.69-79.

26. Загреев В.В., Сухих В.И., Щвиденко А.З., Гусев Н.Н., Мошкалев А.Г. Общесоюзные нормативы для таксации лесов. М.: Колос, 1992. - 495 с.

27. Загреев В.В.,Вагин А.В. Основы лесной таксации. М.:Наука, 1975.-264с.

28. Загреев В.В., Синицын С.Г. Древесный отпад: величина, товарная структура и использование //Лесное хоз-во.-1988.-№11.-C.33-37.

29. Иванов Г.С. Отбор деревьев при рубках ухода. Кишинев, 1952. - 24 с.

30. Ильин A.M. Изменение площадей, занятых осиной. // Лесное хозяйство. 1981. - № 4. - С.41-49.

31. Иванников С.П. Быстрорастущая и устойчивая к гнили форма осины. // Лесное хозяйство. 1952. - № 12. - С.37-38.

32. Курнаев С.Ф. Основные типы леса средней части Русской равнины. М.: Наука, 1968.-461 с.

33. Карманова И.В. Математические методы изучения роста и продуктивности растений. М.: Наука, 1976. - 222 с.

34. Курамшин В.Я. Рубки ухода за лесом в рекреационных лесах. // Дис. канд. сельхоз. наук. М., 1983. 179 с.

35. Лозовой А.Д., Бугаев В.А., Смольянов А.Н. Таксация тонкомерного леса и недревесного сырья. Воронеж: Воронежский университет, 1990. - 248 с.

36. Лозовой А.Д. Ход роста молодняков основных лесообразующих пород. -Воронеж: Воронежский университет, 1978. 84с.

37. Ларикова Р.Д. Особенности роста деревьев в осинниках в зависимости от интенсивности рубок. // Дис. канд. сельхоз. наук. М., 1981. 163с.

38. Лосицкий К.Б., Чуенков B.C. Эталонные леса. М.: Лесная промышленность, 1980.- 191с.

39. Лиепа И.Я., Дрике А.Я. Составление хронологической схемы активных периодов воздействия экологических факторов. М.: Наука, 1977. - 36 с.

40. Ломов В.Д. Исследование формирования и строения годичных слоев сосны и березы при их произрастании в древостоях разного состава. // Дис. канд. сельхоз. наук. М., 1979. 130 с.

41. Морозов Г.Ф. Избранные труды. М.: Лесная промышленность, 1970.-559с.

42. Михайлов Л.Е. Осинники. М.: Лесная промышленность, 1972. - 118 с.

43. Мелехов И.С. Лесоведение и лесоводство. М.: МЛТИ, 1970. - 148 с.

44. Мелехов И.С. Лесная типология. М.: МЛТИ, 1976. - 72 с.

45. Мелехов И.С. Рубки главного пользования. М.: Лесная промышленность, 1966. - С.84-198.

46. Мелехов И.С. Вопросы динамической типологии леса.//Сборник МЛТИ. 1968. - вып.2. - С.204-220.

47. Мелехов И.С., Ломов В.Д. К анализу взаимоотношений сосны и берёзы с применением анатомического метода. // Сборник МЛТИ. 1978. - вып.З. - С.5-9.

48. Наставление по рубкам ухода в равнинных лесах Европейской части России. М.: Рослесхоз, 1994. - 189 с.

49. Никитин К.Е., Швиденко А.З. Методы и техника обработки лесоводственной информации. М.: Лесная промышленность, 1978. - 270 с.

50. Нестеров В.Г. Общее лесоводство. М.- Л.: Гослесбумиздат,1949.- 664 с.

51. Нестеров Н.С. Значение осины в русском лесоводстве. М., 1894. 78 с.

52. ОСТ 56-108-98. Лесоводство. Термины и определения. М.: Изд-во стандартов, 1998. - 56 с.

53. ОСТ 56-81-84. Полевые исследования почвы. Порядок и способы проведения работ. Основные требования. М.: Изд-во стандартов, 1984.- 40 с.

54. ОСТ 56-97-93. Рубки ухода за лесом. Оценка качества. М.: Изд-во стандартов, 1993. - 41 с.

55. Орфаницкий Ю.А. Основы лесного почвоведения.- М.: Колос, 1982-87 с.

56. Обыденников В.И. Естественное возобновление под пологом и вырубках в лиственных и еловых лесах. М.: Лесная промышленность, 1974. - 12 с.

57. Пальчиков С.Б., Фокин В.Н. Вопросы совершенствования методов учета и оценки древесных ресурсов при промежуточном пользовании лесом. // Сборник СПбНИИЛХ. 2001- С.-49.

58. Пальчиков С.Б. Особенности товарной структуры древесины, получаемой при рубках промежуточного пользования // Леса Евразии в третьем тысячелетии: Материалы международной конференции молодых ученых 25-29 июня 2001 г. -Т.1.-М.: МГУЛ. 2001.-С. 18-19.

59. Пальчиков С.Б., Баранов А.Ф. Лесоводственное обоснование методов учета и оценки древесных ресурсов при промежуточном пользовании. // Вестник Московского государственного университета леса. 2005. - №5 (41). - С. 140-144.

60. Пальчиков С.Б. Таксация древесины от рубок ухода. // Сборник научных трудов СибТГУ. 2005. №2 - С. 27-29.

61. Побединский А.В., Лазарев Ю.А., Ханбеков Р.И. Рекомендации по выделению коренных и производственных групп типов леса лесной зоны Европейской части РСФСР. М.: ГК СССР по лесному хозяйству, 1982. 40 с.

62. Побединский А.В. Лесная типология и ее применение в лесном хозяйстве. //Лесное хозяйство. 1976. - № 10. - С. 17-21.

63. Побединский А.В., Орлов А.Я., Чертовской В.Г., Дыренко С.А., Письме-ров А.В. Рекомендации по выделению групп типов леса в таежной зоне Европейской части РСФСР. М.: ГК СССР по лесному хозяйству, 1979. - 61 с.

64. Рекомендации по составлению таблиц хода роста древостоев. М.: ГК СССР по лесному хозяйству, 1975. - 35 с.

65. Рекомендации по закладке и обработке пробных площадей на рубки ухода. М.: ГК СССР по лесному хозяйству, 1982. - 29 с.

66. Рубки ухода в лиственно-еловых древостоях южной тайги //Практические рекомендации. Л.-1978.-36с.

67. Санитарные требования в лесах Российской Федерации. М., Гослесхоз СССР (утв. 18.05.92, №90).

68. Стороженко В.Г., Михайлов Л.Е., Багаев С.Н. Ведение хозяйства в осинниках. М.: Агропромиздат, 1987. - 145 с.

69. Стороженко В.Г. Пораженность осинников Костромской области ложным осиновым трутовиком. // Лесное хозяйство. -1979. № 10. - С.54-55.

70. Стороженко В.Г. Грибные болезни в рекреационных лесах. // Лесное хозяйство. 1987. - № 3. - С.63-65.

71. Стороженко В.Г., Михайлов Л.Е. Диагностика устойчивости осинников к гнилевым болезням. // Лесное хозяйство. 1980. - № 10. - С.54-55.

72. Стороженко В.Г., Михайлов Л.Е. Объемные показатели грибного поражения осинников. //Лесное хозяйство. 1986. - № 8. - С.41-42.

73. Сортиментные таблицы для березы и осины. М.: Министерство сельского хозяйства СССР, 1959. - 88 с.

74. Столяров Д.П. Товарная структура древесины, выбранной при рубках ухода. // Лесное хозяйство. 1967. - № 3. - С.25-26.

75. Савина А.В. Влияние рубок ухода на строение древесины осины. // Труды ВНИИЛХ. 1939. - вып.2. - С.56-68.

76. Тюрин А.В. Таксация леса. М.: Гослестехиздат, 1945. - 376 с.

77. Тюрин А.В., Науменко И.М., Воропанов П.В. Лесная вспомогательная книжка. М.- Л.: Гослесбумиздат, 1956. - 532 с.

78. Тюрин А.В. Нормальная производительность лесонасаждений сосны, березы, осины и ели. М.- Л.: Гослесбумиздат, 1931. - 193 с.

79. Ткаченко М.Е. Общее лесоводство. Л.: Гослестехиздат, 1939.-746 с.

80. Тимофеев В.П. Осветления и прочистки.- М.:Гослесбумиздат, 1950.- 87 с.

81. Тимофеев В.П., Георгиевский Н.П. Рубки ухода. М.: Гослестехиздат, 1938.- 75 с.

82. Фокин В.Н. Производительность модальных осиновых древостоев Московской области. // Сборник ВНИИЛМ. 1977.- С.154-158.

83. Фокин В.Н. Использование имитационных моделей для мониторинга лесных экосистем. // Сборник научно-практической конференции. Москва. -1999.-С. 172-176.

84. Фокин В.Н., Гуров А.Ф. Основные пороки древесины осины и березы и их влияние на выход деловой древесины. // Лесной вестник МГУЛ. 2000. -С.92-94.

85. Фокин В.Н. Пути формирования высокопродуктивных, хозяйственно-ценных древостоев осины. // Лесной вестник МГУЛ. 2001. - С.61-63.

86. Фокин В.Н., Гуров А.Ф. Пути формирования продуктивных насаждений лиственных пород (осины, березы). // Лесной вестник МГУЛ. 2001. - С.63-66.

87. Фокин В.Н. Совершенствование таксационной нормативной базы для мониторинга рекреационных лесов.//Лесное хозяйство.-2001.- № 4.- С.30-31.

88. Чернявский B.C. Построение уточненных всеобщих таблиц хода роста в высоту осиновых древостоев. // Лесное хозяйство. 1979. - № 7. - С.48-50.

89. Чернявский B.C. Общие таблицы хода роста нормальных осиновых древостоев. М.: ЦЛП, 1982. - С.224-228.

90. Чернявский B.C. Концепция лесотаксационного районирования осиновых древостоев. // Лесное хозяйство. 1999.- №4. - С.82-83.

91. Чуенков B.C. Определение потенциальной продуктивности лесов // Повышение продуктивности лесов: сб. тр. ВНИИЛМ. — Пушкино, 1977.- 10 с.

92. Чуенков B.C. Организация лесного хозяйства на типологической основе // Сб. тр. ВНИИЛМ. Пушкино, 1982. - С. 12-17.

93. Харин О.А. Исследование текущего прироста деревьев и насаждений при постепенных и выборочных рубках. // Автореферат канд. дис.М., 1970.-33 с.

94. Хлюстов В.К., Мошкалев А.Г.| Оптимизация режима разреживаний древостоев при комплексных рубках. // Вестник Московского государственного университета леса. 2005. - №5 (41). - С. 55-60.

95. Хлюстов В.К. Закономерности формирования древесного прироста. Л.: ЛТА, 1991.-319 с.

96. Эйтинген Г.Р. Лесоводство. М.: Сельхозгиз, 1944. - 280 с.

97. Эйтинген Г.Р. Рубки ухода за лесом в новом освещении. М.: Сельхозгиз, 1934.-211 с.

98. Яблоков А.С. Исполинская форма осины в лесах СССР. М.: ВНИИЛМ, 1941.-52 с.

99. Яблоков А.С. Воспитание и разведение здоровой осины. М.- Д.: Гос-лесбумиздат, 1949. - 276 с.

100. Paterson S.S. The forest area of the world and its potential productivity. Goteborg, Sweden, 1956. 320 p.

101. Week T. Klimaindex and forestliches produktions potential. Forstarchiv, 1960.-79 p.

102. Austin MP. Models and analysis of descriptive vegetation data. in: Mathematical Models in Ecology. Oxford e.a., 1972, p. 61-86.

103. Bertalanffy L. Uon. General system theory. N.Y.: Acad. Press, 1973.

104. Davis L.S., Jonson K.N. Forest management. New York: Me Graw-Hill Book Company, 1987. 790 P.

Информация о работе

Пальчиков, Сергей Борисович
кандидата сельскохозяйственных наук
Москва, 2006
ВАК 06.03.02

Диссертация

Возрастная динамика роста и товарной структуры осинников центрального лесотаксационного района - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы