МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ – МСХА имени К.А. Тимирязева» (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева) Факультет почвоведения, агрохимии и экологии Кафедра сельскохозяйственных мелиораций, лесоводства и землеустройства Курсовая работа на тему: «Промежуточное и главное пользование древесным запасом в еловых древостоях (I бонитет)» по дисциплине: «Лесоустройство и лесное проектирование» Выполнил студент Д-Х226 группы Гичан Д.В. Дата регистрации отчета на кафедре ___________ Допущен к защите Руководитель: профессор, д.с-х.н. Хлюстов В. К. ученая степень, ученое звание, ФИО Члены комиссии: ______________________ _______ ученая степень, ученое звание, ФИО подпись ______________________ _______ ученая степень, ученое звание, ФИО подпись ______________________ _______ ученая степень, ученое звание, ФИО подпись Оценка ___________________ Дата защиты_______________ Москва 2021 Оглавление Введение ....................................................................................................................... 3 1. Модели и нормативы хода роста и продуктивности древостоев ....................... 4 1.1 Моделирование хода роста еловых древостоев по средней высоте. ............ 4 1.2 Моделирование хода роста еловых древостоев по среднему диаметру. ...... 6 1.3 Моделирование хода роста еловых древостоев по запасу. ............................ 9 2. Расчет объемов промежуточного пользования древесным запасом ................ 12 2.1. Прогнозирование изменения запаса на примере еловых древостоев. ....... 13 3. Динамика таксационных показателей древостоев при низовом типе разреяживани ........................................................................................................................ 21 3.1 Расчет таксационных показателей.................................................................. 22 3.2 Расчет таксационных показателей с проведением рубок промежуточного пользования со снижением полноты до 0,7 ед. ................................................... 25 Заключение................................................................................................................. 31 Список литературы.................................................................................................... 32 2 Введение Обоснование размеров лесопользования является одной из главных задач лесоустроительного проектирования. Эффективное лесопользование возможно только при применении научно-обоснованных методов оптимизации объемов главного и промежуточного пользования. Проблема разработки нормативов динамики древостоев под воздействием разреживаний в настоящее время попрежнему актуальна, так как применяемые таблицы хода роста в основном относятся к естественно формирующимся древостоям и построены на бонитетной основе, что ведет к ошибкам в расчетах лесопользования. Формированию высокопродуктивных древостоев способствуют рубки ухода, или рубки промежуточного пользования. В зависимости от возраста древостоев и целей лесоводственного ухода при промежуточном пользовании рекомендуется проводить осветления, прочистки, рубки обновления и переформирования, выборочные санитарные рубки. Большинство древостоев подвергается разреживаниям различной интенсивности с разным числом повторов, поэтому необходимо иметь нормативы, обеспечивающие рациональные режимы разреживания древостоя за весь период его выращивания. Для получения нормативов, отражающих оптимальные режимы лесопользования в древостоях, применяются модели текущего прироста древостоев и данные таблиц хода роста древостоев, основанные на лесотипологической классификации условий произрастания. Целью данной курсовой работы является расчет объемов промежуточного и главного пользования древесным запасом для ельников I бонитета 3 1. Модели и нормативы хода роста и продуктивности древостоев Проектирование лесохозяйственных мероприятий основывается на сведениях о ходе роста древостоев. В данной работе расчет объемов промежуточного и главного пользования основывается на данных таблицы хода роста полных еловых древостоев I бонитета. Моделирование хода роста еловых древостоев по средней высоте и диаметру проведено с использованием ростовой функции КорсуняБакмана: = exp( 0 + 1 + 2 2 ) Где: T – таксационный показатель; А – возраст древостоя, лет; a – параметры модели. 1.1 Моделирование хода роста еловых древостоев по средней высоте. Для данной модели на основе линейного уравнения с логарифмированием следует рассчитать натуральный логарифм независимой переменной H (высота, м). Для осуществления регрессионного анализа также использовать значения натурального логарифма возраста в первой и второй степенях. Затем регрессионный анализ проводится по алгоритму его осуществления в MS Excel с уровнем надежности 95%. В результате проведения регрессионного анализа были следующие результаты yпересечение является значением коэффициента 0 -3,383, коэффициент 1 составляет 2,4356, коэффициент 2 равен -0,2110. Значимость численных коэффициентов уравнения оценивается по t-критерию Стьюдента: 37,6749, 53,886, -37,7274, соответственно, и превышает теоретическое значение на 95% уровне надежности (t = 1,96), что говорит о их значимости (рис. 1). Затем проводится оценка адекватности модели путем сопоставления теоретических значений и фактических с помощью построения точечной 4 диаграммы с определением квадрата оценки адекватности, который составляет 0,9998 (рис. 2). Рисунок 1 – Результаты регрессионного анализа О степени надежности полученной модели следует судить по значению коэффициента детерминации R2 , который составляет 0,99934, что отражает долю общей дисперсии зависимой переменной, охваченной теоретическими значениями. Наличие взаимосвязи между переменными статистически доказываются с помощью F-критерия, фактическое значение которого равно 11339, что превышает его теоретическое значение на соответствующем уровне значимости. Уравнение множественной регрессии хода роста еловых древостоев по высоте в зависимости от возраста имеет следующий вид: lnH = -3,3831 + 2,4356lnA - 0,211ln2A На основе данного уравнения были рассчитаны значения высоты по возрастам, кратным десяти, в диапазоне от 20 до 140 лет, что в последующем было графически отображено (рис. 3). 5 Рисунок 2 - Сопоставления теоретических и фактических значений высот Кривая высот 35 Средняя высота H, m 30 25 20 15 10 5 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Возраст А, лет Рисунок 3 – Графическое представление модели хода роста по средней высоте. 1.2 Моделирование хода роста еловых древостоев по среднему диаметру. Для данной модели на основе линейного уравнения с логарифмированием следует рассчитать натуральный логарифм независимой переменной D (диаметр, см). Для осуществления регрессионного анализа также 6 использовать значения натурального логарифма возраста в первой и второй степенях. Затем регрессионный анализ проводится по алгоритму его осуществления в MS Excel с уровнем надежности 95%. Результаты регрессионного анализа преведены на рисунке 4(рис. 4) Рисунок 4 – Результаты регрессионного анализа В результате моделирования хода роста еловых древостоев по средней высоте yпересечение является значением коэффициента 0 -3,281, коэффициент 1 составляет 2,2298, коэффициент 2 равен -0,173. Значимость численных коэффициентов уравнения оценивается по t-критерию Стьюдента: -31,18, 42,103, -26,39, соответственно, и превышает теоретическое значение на 95% уровне надежности (t = 1,96), что говорит о их значимости. Затем проводится оценка адекватности модели путем сопоставления теоретических значений и фактических с помощью построения точечной диаграммы с определением квадрата оценки адекватности, который составляет 0,9985 (рис. 5). 7 Средний диаметр предск., см. 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0 5 10 15 20 25 30 35 Средний диаметр факт., см. Рисунок 5 - Сопоставления теоретических и фактических значений диаметров О степени надежности полученной модели следует судить по значению коэффициента детерминации R2 , который составляет 0,9998, что отражает долю общей дисперсии зависимой переменной, охваченной теоретическими значениями. Уравнение множественной регрессии хода роста еловых древостоев по диаметру в зависимости от возраста имеет следующий вид: lnD = -3,281 + 2,2298lnA - 0,173ln2A На основе данного уравнения были рассчитаны значения диаметра по возрастам, кратным десяти, в диапазоне от 20 до 140 лет, что в последующем графически отображено (рис. 6) 8 40 Средний диаметр, см. 35 30 25 20 15 10 5 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Возраст А, лет Рисунок 6 – Графическое представление модели хода роста по среднему диаметру. 1.3 Моделирование хода роста еловых древостоев по запасу Для данной модели на основе линейного уравнения с логарифмированием следует рассчитать натуральный логарифм независимой переменной М (запас, ). Для осуществления регрессионного анализа также использовать значения натурального логарифма возраста в первой и второй степенях. Затем регрессионный анализ проводится по алгоритму его осуществления в MS Excel с уровнем надежности 95%. Результаты регрессионного анализа преведены на рисунке 4(рис. 7) Рисунок 7 – Результаты регрессионного анализа 9 В результате моделирования хода роста еловых древостоев по запасу yпересечение является значением коэффициента составляет 4,4194, коэффициент 0 -5,266, коэффициент 1 2 равен -0,407. Значимость численных коэффициентов уравнения оценивается по t-критерию Стьюдента: -38,915, 64879, -48,327, соответственно, и превышает теоретическое значение на 95% уровне надежности (t = 1,96), что говорит о их значимости. Затем проводится оценка адекватности модели путем сопоставления теоретических значений и фактических с помощью построения точечной диаграммы с определением квадрата оценки адекватности, который составляет 0,9997 (рис. 8). 800 Запас предск., м^3/га 700 600 500 400 300 200 100 0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 Запас фактический., м^3/га Рисунок 8 - Сопоставления теоретических и фактических значений запасов О степени надежности полученной модели следует судить по значению коэффициента детерминации R2 , который составляет 0,9998, что отражает долю общей дисперсии зависимой переменной, охваченной теоретическими значениями. Уравнение множественной регрессии хода роста еловых древостоев по диаметру в зависимости от возраста имеет следующий вид: lnD = -5,266 + 4,419lnA - 0,407ln2A На основе данного уравнения были рассчитаны значения запаса по 10 возрастам, кратным десяти, в диапазоне от 10 до 140 лет, что в последующем графически отображено (рис. 9) 800 Запас предск., м^3/га 700 600 500 400 300 200 100 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Возраст, лет Рисунок 9 – Графическое представление модели хода роста по запасу. 11 2. Расчет объемов промежуточного пользования древесным запасом Расчет объема промежуточного пользования древесным запасом хвойных пород основан на применении формулы, учитывающей связь полного текущего прироста по продуктивности с относительной таксационной полнотой древостоя: Где: 1,0 – полный текущий прирост древостоя по продуктивности, м 3 /га в год; П – относительная полнота, ед. Под полным текущим приростом, или текущим приростом по общей продуктивности, понимается увеличение общего запаса древостоя, включающего запас растущей части и величину отпада, за год или за некоторый период прогнозирования (n лет). Значение запаса растущей части за год представляет собой текущий прирост по запасу. На графике возрастной динамики текущего прироста по общей продуктивности и текущего прироста по запасу в еловых древостоях I бонитета разница между кривыми является величиной отпада (рис. 10). 14 Текущее изм запаса 12 10 8 6 Тек. изм запаса 4 Полный тек. прирост 2 0 0 50 100 150 Возраст,лет Рис. 10. Возрастная динамика текущего прироста по общей продуктивности и текущего прироста по запасу 12 Прогнозирование изменения запаса на n лет осуществляется с применением следующей формулы: + = + Где: + – запас в возрасте древостоя A+n лет, м3 /га; – запас в возрасте А лет, м3 /га; – 1,0П 0,785 , м 3 /га/год; n – период прогнозирования, лет. 2.1. Прогнозирование изменения запаса на примере еловых древостоев На примере еловых древостоев I бонитета со снижением полноты до 0,7 рассмотрим прогнозирование изменения запаса на n лет с проведением рубок промежуточного пользования. Задаемся условием, что первая рубка будет проведена в 30 лет. Значение запаса древостоя MA, необходимое для расчета запаса вырубаемой Mf и оставшейся M0 после рубки древесины, получено из таблицы хода роста полных (нормальных) еловых древостоев I бонитета. Под полным древостоем понимается значение полноты 1, соответственно, для расчета запаса вырубаемой части древостоя необходимо умножить запас древостоя на значение интенсивности рубки, которая определяется как разность между полнотой 1 и полнотой снижения. Для расчета запаса оставшейся после рубки части древостоя M0 необходимо из первоначального запаса вычесть значение запаса вырубаемой части древостоя: M0 = MA – M. Относительная полнота определяется делением спрогнозированного значения запаса на значение запаса в соответствующем возрасте по таблице хода роста при полноте 1. Основываясь на данных из таблицы хода роста о полном текущем приросте древостоя по продуктивности, осуществляется прогнозирование изменения запаса на n лет по формуле + = 13 + . Для хвойных древостоев период прогнозирования n примем за 10 лет. Показатель учитывает связь полного текущего прироста по продуктивности с относительной таксационной полнотой древостоя и рассчитывается по формуле 1,0П 0,785, где: 1,0 – полный текущий прирост древостоя по продуктивности при полноте 1, м3 /га; П 0,785 – относительная полнота древостоя в степени 0,785 в возрасте А, ед. Таким образом существляется расчет прогнозируемого запаса осуществляется по формуле: 40= 30 + 1,0П 0,785 В таблице 1 приводится расчет объемов промежуточного пользования при проведении разреживаний со снижением полноты до 0,7 ед. По таблице 2 можно видеть что, в еловых древостоях I бонитета со снижением полноты до 0,7 ед. будет проведено три приема разреживания в 30 и 60 лет и сплошная рубка главного пользования в возрасте 90 лет. В результате построен график изменения запаса еловых древостоев при проведении двух приемов разреживаний в 30, 60 и 80 лет со снижением полноты до 0,7 ед.(рис.11) как можно видеть запас не превышает допустимую полноту в 1 и не опускается ниже минимальной в 0.7 общий объем изъятой древесины составит 327 Разреживания проводятся при приближение полноты к единице. Аналогичный расчет был проведен для полноты 0,9;0,8;0,6 14 Таблица 1. Расчет объемов промежуточного пользования при проведении разреживаний со снижением полноты до 0,7 ед. Возраст, лет 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 M 156,45 243,05 326,54 403,3 472,04 532,59 585,31 630,81 669,77 702,87 730,78 754,09 Полны тек прирост ZmП 11,095 12,81 12,83 12,1 10,99 9,7555 8,5358 7,3583 6,2844 5,3378 4,47 3,704 P 0,7 0,7975 0,9192 0,729 0,8176 0,9001 0,68 0,7609 0,8057 0,8428 0,8742 0,9004 Ma+n 187,18 300,17 420,77 385,96 479,38 569,13 480,8 539,6 592,39 638,83 679,06 Ma 109,52 193,84 300,17 294 385,96 479,38 398 480 539,6 592,39 638,83 679 110,95 128,1 128,3 121 109,9 97,555 85,358 73,583 62,844 53,378 44,7 37,04 П^0785 0,7 0,83 0,94 0,76 0,85 0,92 0,97 0,81 0,84 0,87 0,9 0,9 Таблица 2. Объемы промежуточного пользования при проведении разреживаний со снижением полноты до 0,7 ед. A, лет M,м3/га. 30 156 30 109 40 187,1838 50 300 60 403 60 294 70 385 80 479 90 569 90 398 100 480 110 539 120 592 130 638 140 679 15 P 1,0 0,7 0,8 0,9 1,0 0,7 0,8 0,9 1,0 0,7 0,8 0,8 0,8 0,9 0,9 Рис. 11. Изменение запаса еловых древостоев при проведении трех приемов разреживаний в 30 и 60 и 90 лет со снижением полноты до 0,7 ед. В таблице 3 приводится расчет объемов промежуточного пользования при проведении разреживаний со снижением полноты до 0,6 ед. в результате. будет проведено два приема разреживания в 30 и 70 лет. В результате построен график изменения запаса еловых древостоев при проведении двух приемов разреживаний в 30 и 70 лет со снижением полноты до 0,6 ед.(рис.12) как можно видеть запас не превышает допустимую полноту в 1 и не опускается ниже минимальной в 0.6 общий объем изъятой древесины составит 257 Разреживания проводятся при приближение полноты к единице. Таблица 3. Объемы промежуточного пользования при проведении разреживаний со снижением полноты до 0,6 ед. Возраст Запас P 30 156 30 93 40 168 50 264 60 371 70 483 70 289 80 356 16 1,0 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 0,6 0,7 90 100 110 120 130 140 426 491 551 605 652 692 0,7 0,8 0,8 0,9 0,9 0,9 800 700 600 500 400 300 200 100 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Рис. 12. Изменение запаса еловых древостоев при проведении двух приемов разреживаний в 30 и 70 лет со снижением полноты до 0,6 ед. В таблице 4 приводится расчет объемов промежуточного пользования при проведении разреживаний со снижением полноты до 0,8 ед. в результате. будет проведено четыре приема разреживания в 30, 50, 70 и 100 лет. В результате построен график изменения запаса еловых древостоев при проведении двух приемов разреживаний в 30, 50, 70 и 100 лет со снижением полноты до 0,8 ед.(рис.13) как можно видеть запас не превышает допустимую полноту в 1 и не опускается ниже минимальной в 0.8 общий объем изъятой древесины составит 340 м^3 Таблица 4. Объемы промежуточного пользования при проведении 17 разреживаний со снижением полноты до 0,8 ед. Возраст Запас 30 156 30 124 40 218 50 334 50 260 60 367 70 478 70 377 80 469 90 556 100 637 100 504 110 565 120 619 130 667 140 709 P 1,0 0,8 0,9 1,0 0,8 0,9 1,0 0,8 0,9 0,9 1,0 0,8 0,8 0,9 0,9 0,9 800 700 600 500 400 300 200 100 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Рис. 13 Изменение запаса еловых древостоев при проведении двух приемовразреживаний в 30, 50, 70 и 100 лет со снижением полноты до 0,8 ед. В таблице 5 приводится расчет объемов промежуточного пользования при проведении разреживаний со снижением полноты до 0,9 ед. в результате. будет 18 проведено четыре приема разреживания в 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 110 лет. В результате построен график изменения запаса еловых древостоев при проведении двух приемов разреживаний в 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 110 лет.со снижением полноты до 0,9 ед.(рис.14) как можно видеть запас не превышает допустимую полноту в 1 и не опускается ниже минимальной в 0.9 общий объем изъятой древесины составит 340 м^3 Таблица 5. Объемы промежуточного пользования при проведении разреживаний со снижением полноты до 0,9 ед. Возраст Запас 30 156,45 30 140,8077 40 242,88 40 218,74 50 336 50 293 60 411 60 362,7 70 473 70 424 80 525 80 478 90 567 90 526 100 604 110 674 110 602 120 659 130 709 140 750 19 P 1,0 0,9 1,0 0,9 1,0 0,9 1,0 0,9 1,0 0,9 1,0 0,9 1,0 0,9 1,0 1,0 0,9 0,9 1,0 1,0 Рис. 14. Изменение запаса еловых древостоев при проведении двух приемов разреживаний в 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 110 лет со снижением полноты до 0,9 ед. Наиболее оптимальный режим лесопользования в еловых древостоях I бонитета при одинаковом возрасте первого приема разреживания и одинаковом возрасте проведения рубки главного пользования возникает при проведении четырех приемов разреживаний в возрастах 30, 50, 70 и 100 лет со снижением относительной полноты до 0,8 ед. Суммарный объем рубок промежуточного и главного пользования составляет 340 м 3 /га, что превышает данное значение при других вариантах снижения полноты. 20 3. Динамика таксационных показателей древостоев при низовом типе разреяживани Для прогнозирования динамики таксационных показателей необходимо выявить зависимость доли выборки по среднему диаметру вырубаемых деревьев и доли выборки по числу стволов вырубаемых деревьев от доли выборки по запасу при низовом типе разреживания. В основу положены нормативы, разработанные Г.В. Филипповым, Е.Г. Гладковым, Н.А. Пироговым и др. для определения текущих изменений в древостоях после проведения разреживаний. Указанные зависимости позволяет описать следующее математическое выражение: Таблица 6. Численные коэффициенты зависимости доли выборки по среднему диаметру вырубаемых деревьев и доли выборки по числу стволов от доли выборки по запасу при низовом типе разреживания Верховой тип разреживания характеризуется вырубкой наиболее крупных деревьев, поэтому их средний диаметр превышает средний диаметр древостоя, а доля вырубаемых деревьев меньше по сравнению с комбинированным типом. В данной работе рассматривается низовой тип. При низовом типе разреживания объектами рубок являются малогабаритные, отстающие в росте деревья с диаметром ниже среднего по древостою. Доля выборки по числу деревьев при этом превышает долю выборки при комбинированном типе 21 разреживания Для разреживаний с полнотой 0.8 был произведен расчет данных долей выборки результат представлен в таблице 7 Таблица 7. Доли выборки по среднему диаметру вырубаемых деревьев и доли выборки по числу стволов от доли выборки по запасу для разреживаний при полноте 0,8 Доля выборки Доля выбор- Доля выборки по среднему ки по числу Возраст по запасу димаетру стволов 30 0,3 0,8 0,51 60 0,27 0,78 0,47 90 0,3 0,8 0,51 После выявления связи доли вырубаемого запаса с долей выборки по числу деревьев и с долей выборки по среднему диаметру деревьев определяются таксационные показатели вырубаемой и растущей частей древостоя. Расчет таксационных показателей производится по указанной ниже методике. Данная методика предполагает последовательное вычисление таксационных показателей 3.1. Расчет таксационных показателей Первоначально на основании имеющихся в таблице хода роста данных средней высоты древостоев и их возрастов вычисляется верхняя высота, представляющая собой среднюю высоту самых высоких, наиболее крупномерных деревьев древостоя. Верхняя высота определяется как среднее арифметическое значение высот ста самых крупномерных деревьев на 1 га. В данной работе верхняя высота определяется по установленному в предыдущих исследованиях регрессионному уравнению. 22 В соответствии с имеющимися значениями верхней высоты, возраста древостоев и числа деревьев древостоев в конкретном возрасте по уравнению прогнозирования динамики числа деревьев согласно шагу прогноза для хвойных древостоев 10 лет рассчитывается число деревьев через указанный промежуток времени. 23 24 3.2. Расчет таксационных показателей на примере еловых древостоев с проведением рубок промежуточного пользования со снижением полноты до 0,7 ед. Рассмотрим динамику таксационных показателей древостоев с проведением рубок промежуточного пользования (табл. 8). При данной интенсивности проводится три рубки – в 30,60 и 90 лет. В возрасте первой рубки (30 лет) примем таксационные характеристики древостоя из таблицы хода роста. Средний диаметр древостоев до рубки равен 9,9 см, число деревьев в древостое NА составляет 3192 шт/га. Сумма площадей сечений G равна 24,55 м 2 /га, объем среднего дерева V составляет 0,048 м 3 . Согласно методике рассчитана верхняя высота древостоя, (таблица 9). Для расчета верхней высоты использовались логарифмы первой, второй, третьей и четвертой степеней возрастов и средней высоты древостоев. Далее по прогностическому уравнению динамики числа деревьев согласно шагу прогноза для хвойных (10 лет) NА+10 определяется прогнозируемое число деревьев в возрасте 40 лет. 25 Таблица 8. Расчет таксационных показателей при проведении разреживаний со снижением полноты до 0,7 ед. A 30 30 40 50 60 60 70 80 90 90 100 110 120 130 140 A 30 30 40 50 60 60 70 80 90 90 100 110 120 130 140 Df Da+10 D0 Nf 11,60 N0 1564 7,92 9,90 1628 15,53 19,18 26,19 3192 1185 952 416 17,60 22,57 369 29,10 31,80 785 414 407 27,30 34,13 200 40,01 41,95 43,75 45,43 46,99 48,44 Gf Na+10 392 192 191 190 189 188 186 G G0 8,01 24,55 16,52 22,42 27,49 Vf V V0 0,0697 0,0489 8,98 31,39 22,40 27,49 32,29 0,1636 0,3151 0,7067 0,5134 0,9322 1,1798 11,69 35,84 24,14 26,38 28,55 30,62 32,59 34,26 1,4515 2,0729 2,5000 2,8221 3,1169 3,3814 3,6319 26 Таблица 9. Верхняя высота древостоя Высота Возраст, Средняя верхняя, лет ,м м 20 7,6 10,75228 30 11,6 15,12468 40 15,2 18,65309 50 18,4 21,59956 60 21,2 24,0773 70 23,6 26,14267 80 25,6 27,82596 90 27,4 29,33319 100 28,9 30,57681 110 30,1 31,56154 120 31,2 32,47658 130 32,1 33,22825 140 32,9 33,90937 Число деревьев, оставшихся после рубки N0 определяется как разность между числом деревьев в возраста А и числом вырубаемых деревьев. Число деревьев, оставшихся после рубки, в возрасте 30 лет составляет 3192 – 1627 = 1564 шт./га. На основании данных об оставшемся после рубки числе деревьев определяются значения числа деревьев через 10 лет после проведения разреживания, то есть в возрасте 40 лет. Далее аналогичным образом рассчитываются прогнозируемые значения числа деревьев, число вырубаемых деревьев и число деревьев, оставшихся после рубки. Следующим таксационным показателем является диаметр вырубаемых деревьев , который определяется как произведение среднего диаметра растущих до рубки деревьев на долю выборки по среднему диаметру деревьев. В возрасте 30 лет средний диаметр древостоев до рубки равен 9,9 см, а доля выборки по среднему диаметру деревьев составляет 0,8, соответственно, средний диаметр вырубаемых деревьев равен 7,92 см. Затем рассчитывается сумма площадей сечений вырубаемых деревьев Gf , которая в возрасте первого разреживания составляет 8,015 м 2 /га. Сумма площадей сечений оставшихся после рубки 27 деревьев G0 определяется как разность между суммой площадей сечений деревьев и суммой площадей сечений вырубаемых деревьев. В возрасте 30 лет данный показатель равен 24,55-8,015 = 16,524 м2 /га. Средний диаметр деревьев, оставшихся после рубки, D0 рассчитывается с учетом суммы площадей сечений деревьев, оставшихся после рубки, и числа оставшихся деревьев. Средний диаметр оставшихся после рубки деревьев в 30 лет равен 11,6 см. Прогнозирование производится по авторегрессионной модели по десятилетиям на основе значений диаметров древостоев. Для десятилетия, следующего после возраста рубки, прогнозируемый средний диаметр рассчитывается на основе данных о среднем диаметре оставшихся после рубок деревьев D0. . В возрасте 30 лет объем среднего дерева до рубки составляет 156/3192 = 0,048 м3 . Объем среднего дерева вырубаемой части νf рассчитывается как соотношение запаса вырубаемой части и числа вырубаемых деревьев. Данный показатель в 30 лет равен 47/1628 = 0,0288 м 3 . Объем среднего дерева, оставшейся после рубки части древостоев, ν0 определяется как отношение запаса оставшейся после рубки части древостоя к числу оставшихся после рубки деревьев. На рисунках 15 – 19 отображены графики динамики изменения среднего диаметра, числа деревьев, суммы площадей сечений и объема ствола каждого дерева для еловых древостоев при нтенсивности разрежтиваний 0,7 Количество деревьев количество деревьев, шт 3500 3000 2500 2000 Количество по ТХР 1500 Количество по модели 1000 500 0 0 50 100 Возраст, лет 28 150 Рис. 15. Динамика изменения среднего диаметра при разреживании с интенсивностью 30%. Количество деревьев количество деревьев, шт 3500 3000 2500 2000 Количество по ТХР 1500 Количество по модели 1000 500 0 0 50 100 150 Возраст, лет Рис. 16. Динамика изменения числа деревьев при разреживании с интенсивностью 30%. сумма площадей попер. сеч, см^2 Сумма площадей сечения 60 50 40 30 по ТХР 20 по модели 10 0 0 50 100 150 Возраст, лет Рис. 17. Динамика изменения суммы площадей сечений при разреживании с интенсивностью 30%. 29 Объем среднего дерева объем ср.дерева, м.куб. 4 3,5 3 2,5 2 по ТХР 1,5 по модели 1 0,5 0 0 50 100 150 Возраст, лет Рис. 18. Динамика изменения объема ствола среднего дерева при разреживании с интенсивностью 30%. 30 Заключение В результате выполнения работы рассчитан объем промежуточного и главного пользования древесиной на примере нормальных еловых древостоев I бонитета при различной интенсивности при низовом типе разреживания. Установлено, что проведение рубок ухода влияет на повышение продуктивности древостоя. Наиболее оптимальный режим лесопользования в еловых древостоях I в возрастах 30, 60 и 90 лет со снижением относительной полноты до 0,7 ед. Суммарный объем рубок промежуточного и главного пользования составляет 327 м 3 /га, что превышает данное значение при других вариантах снижения полноты. В ходе расчета таксационных показателей древостоев выявлены динамика изменения среднего диаметра древостоя, числа деревьев, суммы площадей сечений древостоев и объема ствола среднего дерева при низовом типе разреживания с различной интенсивностью. Выявлено, что происходит увеличение среднего диаметра древостоя после проведения рубок за счет удаления деревьев с небольшими диаметрами. В соответствии с графиком динамики изменения среднего диаметра при низовом типе разреживания с различной интенсивностью рассчитанные значения диаметра превышают значения из таблиц хода роста. Значения объема ствола среднего дерева при всех превышают этот показатель в соответствии с таблицами хода роста. При низовом типе разреживания вырубаются малогабаритные деревья, что сказывается на объеме ствола среднего дерева древостоев. 31 Список литературы 1. Хлюстов В.К. Комплексная оценка и управление древесными ресурсами: модели– нормативы-технологии. Книга II. – М.: Изд-во РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 2015. – 449с. 2. Хлюстов В.К. Математическое моделирование лесных экосистем : учебное пособие / В.К. Хлюстов, Г.Н. Светлова ; Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К. А. Тимирязева. – Москва : РГАУ-МСХА имени К. А. Тимирязева, 2018. – 191с. – Текст : электронный. 3. Хлюстов В.К., Лебедев А.В., Устинов М.М. Лесотипологическое программирование оптимального режима лесопользования в конкретном древостое / Хлюстов В.К., Лебедев А.В., Устинов М.М. // Лесной вестник. – 2016. – №5. С.78-84. 32
