Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса, цель и задачи исследований 12
1.1. Экологическая доступность лесных ресурсов 12
1.2. Анализ существующих методов определения расчетной лесосеки и учета процессов лесовосстановления 18
1.3 Влияние восстановления леса после рубок, пожаров, вредителей и болезней леса на размер главного пользования лесом 23
1.4 Влияние лесоэксплуатационных факторов на процесс возобновления леса 26
1.5 Потери лесных ресурсов от пожаров, вредителей леса 52
1.6 Цель и задачи исследований 58
2. Объект исследований, программа и методика 60
2.1 Характеристика исследуемого объекта 60
2.2 Программа и методика исследований 66
3. Разработка методики определения комплексного коэффициента лесовосстановления 72
4. Зависимость естественного лесовосстановления от лесоэксплуатационных факторов 78
4.1 Зависимость естественного лесовосстановления от площади лесосеки 78
4.2 Влияние техники и технологии лесозаготовок 83
4.3 Влияние способа очистки лесосеки 87
4.4 Исследование совместного влияния факторов лесоэксплуатации на естественное лесовосстановление после рубок 89
4.5 Результаты проведения полевых работ 96
4.6 Влияние фактора времени на процесс лесовосстановления после рубок 101
4.7 Определение коэффициента лесовосстановления для вырубок, восстанавливаемых искусственным путем 111
4.8 Определение коэффициентов «риска» 112
4.9 Пример расчета комплексного коэффициента лесовосстановления 120
4.10 Определение расчетной лесосеки с учетом коэффициентов лесовосстановления и «риска» 124
5 Определение затрат на лесовосстановительные мероприятия 131
5.1 Экономический анализ основной деятельности Енисейского лесхоза 131
5.2 Определение затрат на лесовосстановительные мероприятия 135
5.3 Определение рентабельности
лесовосстановительных работ 142
Основные выводы 146
Список использованных источников 149
- Анализ существующих методов определения расчетной лесосеки и учета процессов лесовосстановления
- Потери лесных ресурсов от пожаров, вредителей леса
- Разработка методики определения комплексного коэффициента лесовосстановления
- Исследование совместного влияния факторов лесоэксплуатации на естественное лесовосстановление после рубок
Введение к работе
Лесные экосистемы имеют огромное экологическое, социальное и экономическое значение, как для отдельных регионов, так и для биосферы в целом. С одной стороны, лес как в качестве компонента биосферы выполняет важные средообразующие функции: почвозащитные, климаторегулирующие и многие другие. С другой стороны лесные ресурсы являются ценным сырьем для лесной, деревообрабатывающей и лесохимической промышленности. Поэтому проблемы обеспечения воспроизводства, рационального использования лесных ресурсов, сохранения их биологического разнообразия имеют большое значение, как для России, так и для планеты в целом. В 1995 году на международной конференции в Сантьяго Россия наряду с другими странами приняла на себя ряд обязательств по сохранению и устойчивому развитию лесных экосистем. Выполнение государством взятых на себя обязательств возможно только на основе отвечающих современным требованиям законодательных актов, нормативно-правовых документов и федеральных программ, направленных на обеспечение устойчивого управления лесами.
Основой лесного законодательства является лесной кодекс Российской Федерации (Лесной кодекс РФ, 1997, 2006). В кодексе определены принципы государственного управления в области использования, охраны, защиты лесного фонда и воспроизводства лесов. В
статье 2 "Задачи и цели лесного законодательства Российской Федерации"
^~\ -
говорится о том, что лесное законодательство направлено на обеспечение
рационального и неистощителыюго использования лесов, их охрану,
защиту и воспроизводство, исходя из принципов устойчивого управления
лесами и сохранения биологического разнообразия лесных экосистем,
повышения экологического и ресурсного потенциала лесов,
удовлетворения потребностей общества в лесных ресурсах на основе научно обоснованного, многоцелевого лесопользования.
В Федеральном законе "Об охране окружающей среды" (Федеральный закон «Об охране окружающей среды», 2002) закреплены такие принципы, как приоритет сохранения естественных экологических систем, природных ландшафтов и природных комплексов, обеспечение биологического разнообразия, а также обеспечение снижения негативного воздействия хозяйственной и иной деятельности на окружающую среду в соответствии с нормативами в области охраны окружающей среды. Статья 26 этого закона устанавливает нормативы допустимого изъятия компонентов природной среды. Это нормативы, установленные в соответствии с ограничениями объема их изъятия в целях сохранения природных и природно-антропогенных объектов, обеспечения устойчивого функционирования естественных экологических систем и предотвращения их деградации.
В лесной отрасли нормативом допустимого изъятия является расчетная лесосека - тот максимально возможный объем заготовки древесины для объекта лесоустройства на данный расчетный период, который не приведет к уменьшению размера и ухудшению качества пользования этим ресурсом леса на последующие периоды в течение всего оборота рубки.
Общепринято, что для обеспечения непрерывного и неистощительного пользования, достаточно организовать пользование древесиной в размере расчетной лесосеки. Однако в практике лесопользования все чаще появляются примеры недостаточности этого подхода. Непрерывное и неистощительное пользование лесом возможно при условии обеспечения полного или расширенного воспроизводства лесных ресурсов. Для этого необходим целый комплекс мероприятий, включающих рациональную лесоэксплуатацию, эффективное
возобновление, надежную охрану и защиту лесов от негативных воздействий, строительство сети лесовозных и лесохозяйственных дорог и многое другое.
Общая площадь лесного фонда Российской Федерации на 1 января 2001 г. составила 1113.8 млн га. В Восточной Сибири и на Дальнем Востоке сосредоточено около 78% лесных ресурсов России (Кукуев, 2002). Леса Сибири долгое время рассматривались как неиссякаемый источник ценной древесины. В начале 60-х годов развернулось массовое освоение хвойных лесов сплошными концентрированными рубками в Красноярском крае. С начала 90-х годов объем лесозаготовок начал снижаться: 1992 год
7 7 -і
- около 16 млн м , 1995 - 9 млн. м , 1998 - около 6 млн м , расчетная лесосека уменьшилась до 52 - 55 млн м3 в год, а уровень ее использования - до 10 %. Исключительно низкий уровень использования расчетной лесосеки объясняется не только экономическим кризисом отрасли, но и сложившейся экстенсивной системой лесоэксплуатации и истощением экологически и экономически доступных лесных ресурсов.
Одной из причин завышенного значения расчетной лесосеки
является то, что в существующих методиках расчета размера пользования
лесом недостаточно учитывается экологическая составляющая
доступности лесных ресурсов (динамика лесного фонда,
лесовозобновительные процессы после рубок главного пользования,
возможные потери древесных ресурсов от пожаров и вредителей)
(Ельдештейн, Болотов и др., 1999, 2002,). Использование
лесозаготовительной техники и технологий, обеспечивающих
максимальный объем лесозаготовок без учета их влияния на лесную среду,
несоблюдение правил рубок главного пользования, несохранение
подроста и молодняка хозяйственно ценных пород и непроведение мероприятий по восстановлению леса приводят к негативным последствиям. В результате такого техногенного подхода
лесовосстановление вырубок затягивается на долгий срок, либо вырубленные площади переходят в разряд не покрытых лесом, происходит смена коренных типов леса производными, деградирует лесная экосистема.
Величина расчетной лесосеки зависит от многих факторов, таких, как общий запас древесины, возраст и состояние древостоев и др. Но, если принять во внимание, что расчетная лесосека определяется для объектов с постоянным лесопользованием, то необходимо учитывать условия, связанные с развитием лесного фонда в дальнейшем (динамику роста древостоев, скорость перехода из одной возрастной категории в другую, уровень лесовосстановления лесосек после рубок, возможность гибели древостоя, не достигшего возраста спелости). Существующие методики расчета главного пользования недостаточно учитывают лесовозобновительные процессы после рубок, потери лесных ресурсов от пожаров и вредителей. Поэтому можно сказать, что действующие в настоящее время методики не обеспечивают выполнение принципа неистощительности и непрерывности лесопользования, что находит подтверждение в складывающейся критической ситуациии в лесной промышленности. Одной из основных целей развития лесного хозяйства Российской Федерации на 2003 - 2010 годы является обеспечение условий для устойчивого управления лесами при соблюдении непрерывного, рационального и неистощительного пользования лесным фондом. Для достижения поставленных целей необходимо осуществить планомерное развитие лесного хозяйства на основе внедрения достижений науки и техники, совершенствования нормативной базы, методов и способов лесовосстановления. В «Концепции развития», как приоритетные называются научные исследования, связанные с сертификацией и кадастровой оценкой лесов, усовершенствованием методов определения
расчетной лесосеки на основе экологической и экономической доступности (Концепция развития лесного хозяйства РФ, 2003).
В данной работе предлагается методика определения экологически доступной расчетной лесосеки с учетом лесовозобновительных процессов после рубок главного пользования, потерь лесных ресурсов от пожаров и вредителей. Предлагаемая методика делает более реальным обеспечение соблюдение принципа непрерывного и неистощительного пользования лесом, что является актуальным на сегодняшний день и в перспективе.
Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:
установлены доминирующие факторы, влияющие на лесовозобновление в условиях Нижнего Приангарья после сплошнолесосечных рубок;
определены значения коэффициентов естественного лесовосстановления на вырубках, учитывающие основные факторы лесоэксплуатации и найдены аналитические зависимости их совместного влияния на комплексный коэффициент лесовосстановления р в условиях Нижнего Приангарья;
разработана методика нахождения величины комплексного коэффициента лесовосстановления и коэффициентов «риска», учитывающих возможные потери лесных ресурсов от пожаров и вредителей;
уточнена величина расчетной лесосеки с учетом коэффициентов лесовосстановления и «риска».
Практическая значимость работы заключается в возможности использования коэффициентов лесовосстановления и «риска» при прогнозировании, планировании, проектировании лесопользования и мероприятий по охране, защите и воспроизводству лесов.
На защиту выносятся следующие положения:
1. На процесс естественного лесовозобновления сплошнолесосечных
вырубок Нижнего Приангарья комплексное влияние оказывают многие
лесоэксплуатационные факторы, доминирующими из которых являются
техника и технология лесосечных работ, способ очистки и размер
лесосеки.
Полученные аналитические зависимости для определения значений коэффициентов естественного лесовосстановления, позволяют учитывать влияние факторов лесоэксплуатации на возобновительные процессы после сплошнолесосечных рубок.
При исчислении расчетной лесосеки следует использовать методику определения комплексного коэффициента естественного лесовосстановления и коэффициентов «риска».
Результаты работы апробированы на Международных научно-практических и научно-технических конференциях: «Экономика природопользования и природоохраны», «Математические методы и информационные технологии в экономике, социологии и образовании» (Пенза, 1999, 2001); «Экология и безопасность жизнедеятельности» (Пенза, 2004), «Экономика природопользования и природоохраны» (Пенза, 2005), «Лесопользование, экология и охрана лесов: фундаментальные и прикладные аспекты», (Томск, 2005), «Студент и научно-технический прогресс»: Глобальные проблемы и устойчивое развитие (Новосибирск, 1999), «Лесной комплекс: состояние и перспективы развития» (Брянск, 2003); Всероссийской научно-практической конференции «Лесной комплекс - проблемы и решения (Красноярск, 1999), «Непрерывное экологичекое образование и экологические проблемы» (Красноярск, 2004); Научно-практических конференциях «Проблемы химико-лесного комплекса», « Химико-лесной комплекс - проблемы и решения» (Красноярск, 1999, 2001, 2002, 2003).
Научный проект, выполненный в рамках настоящей диссертационной работы, получил грант конкурса «Индивидуальные гранты для молодых ученых» Красноярского краевого фонда науки (ККФН) 2002 года, проект № 13G221. Кроме этого, результаты работы включены в проект № 12F0011F, поддерживаемый в 2004 году ККФН «Основы расчета и планирование устойчивого управления лесами и лесопользованием».
Полученные результаты исследований были внедрены в Мотыгинском филиале ЗАО «Лесосибирский ЛДК-1» (хоздоговорная тема № 2-02, 2001-2002 гг.); в учебном процессе при подготовке инженеров по специальности 260100 «Лесоинженерное дело».
Анализ существующих методов определения расчетной лесосеки и учета процессов лесовосстановления
В современных условиях заготовка древесины - это основной вид деятельности человека в лесу, Поэтому определение размеров главного пользования лесом является основным вопросом, который решается при лесоустройстве (Скудин, 2000). Количество леса, проектируемое под ежегодную рубку, называют расчетной лесосекой. Понятие расчетной лесосеки и порядок ее утверждения закреплены Лесным кодексом Российской Федерации. Статья 62 этого документа гласит, что расчетная лесосека определяется при лесоустройстве по каждому лесхозу по хозяйствам в пределах групп лесов, исходя из принципов рационального, непрерывного и неистощительного пользования лесным фондом (Лесной кодекс Российской Федерации, 1997, 2006).
При решении вопроса о величине расчетной лесосеки необходимо учитывать ряд условий лесобиологического, технического и экономического характера. Величина ежегодной рубки зависит от многих факторов, таких, как общий запас древесины, возраст и состояние древостоев (Анучин, 1986, 1991, Атрохин, 1989) . Но, если принять во внимание, что расчетная лесосека определяется для объектов с долгосрочным лесопользованием, то необходимо учитывать условия, связанные с развитием лесного фонда в дальнейшем (динамику роста древостоев, скорость перехода из одной возрастной категории в другую, уровень лесовосстановления лесосек после рубок, возможность гибели древостоя, не достигшего возраста спелости по естественным и антропогенным причинам). В пользу этого аргумента высказываются многие авторы, которые считают, что при расчетах размеров главного пользования лесом необходимо исходить из реальных возможностей лесного фонда, то есть учитывать экономическую, технологическую и экологическую доступность лесов. Лесопользование без учета доступности может привести к отрицательным результатам (Анучин, 1986, Комков, Моисеев, 1987 Соколов, 1997).
Существует множество формул и методик определения расчетной лесосеки, от простых линейных зависимостей до сложных дифференциальных методов. Несмотря на многообразие формул и методик определения размеров главного пользования лесом, ни одна из них не является универсальной и применяется в определенных случаях (Мурахтанов, Моисеев, Мороз, Столяров, 1983, Анучин, 1991). Каждая из методик имеет свои недостатки, такие как недоучет реальной картины состояния древостоев, их структуры, динамики развития, уровня лесовосстановления, степени доступности лесов к эксплуатации, что не обеспечивает постоянного пользования древесиной на долгосрочную перспективу (Анучин, 1991, Атрохин, Кузнецов, 1989, Соколов В.А., 1997).
На практике для обоснования размера главного пользования лесом исчисляют несколько расчетных лесосек: нормальную (по обороту рубки), вторую и первую возрастные, а для лесов первой группы - еще и по состоянию. Из перечисленных лесосек выбирается одна, в зависимости от особенностей применения каждой из них. Вырубаемые площади обследуются работниками лесного хозяйства сразу после рубки, после чего составляется акт освидетельствования лесосеки с указанием в нем площади с сохраненным подростом. Через пять лет вырубленные площади автоматически переводятся в разряд покрытых лесом (независимо от того, являются ли они таковыми) и в дальнейшем включаются в расчет лесопользования. Результатом такого расчета главного пользования лесом является завышенное значение расчетной лесосеки на весь ревизионный период и, как следствие, - превышение объемов рубок.
Одним из доказательств необходимости совершенствования методов определения размеров главного пользования лесом является истощение транспортно доступных лесосырьевых баз действующих лесозаготовительных предприятий. Например, доля ангарской сосны в лесном фонде Красноярского края за последние 20 лет уменьшилась на 20% (Соколов, 1997). Следовательно, существующая методика определения объема главного пользования лесом нуждается в улучшении способов ее оптимизации.
Одним из приоритетных направлений развития лесного хозяйства Российской Федерации на 2003-2010 годы является усовершенствование методов определения расчетной лесосеки на основе экономической, экологической и транспортной доступности участков лесного фонда[6]. Учет лесовозобновительных процессов при определении расчетной лесосеки можно отнести к экологической доступности лесных ресурсов. С одной стороны, возобновляемость лесной экосистемы есть процесс естественный (даже при искусственных посевах и посадках), связанный с экологией леса, а с другой стороны, невозобновившиеся лесные площади накладывают экологические ограничения на дальнейшее лесопользование в регионе. Успешное возобновление вырубок, гарей, шелкопрядников, сокращение горимости и повреждений лесов болезнями и вредителями ведет к продуцированию и накоплению биомассы новыми насаждениями, повышая их текущую экологическую значимость и будущую ресурсную ценность. Антропогенное воздействие на лесные экосистемы изменяет ход естественных процессов.
Потери лесных ресурсов от пожаров, вредителей леса
Лесным пожаром называют стихийное возникновение и распространение огня в лесу. Различают следующие виды лесных пожаров: низовые, верховые, напочвенные. В зависимости от продолжительности воздействия огня низовые и верховые пожары подразделяются на беглые и устойчивые Главацкий, 1991).
Причины возникновения лесных пожаров подразделяют на две группы: связанные с деятельностью человека и с природными явлениями. Возникновению и распространению лесных пожаров способствуют следующие условия: наличие горючего материала (сухой травы, подстилки, порубочных остатков, валежника) и наличие источника огня. Опасность возникновения и распространения лесных пожаров усугубляют продолжительные высокие температуры воздуха, длительность бездождевого периода, сухость воздуха и ветер (Фарбер, 2002). Вероятность возникновения пожара зависит и от породного состава древостоя. Наиболее огнестойкие породы - дуб и лиственница; устойчивые - сосна, ольха, осина и рябина; наименее устойчивые - ель, пихта и береза.
Пожары - давний бич российских лесов. В Сибири и Дальнем Востоке, по мнению лесоводов, вообще нет лесных участков, не пройденных лесными пожарами за последние сто лет. Огромные площади и слабо развитая дорожная сеть делают последствия лесных пожаров особенно тяжелыми (Матусевич, 1999).
В лесах России на больших площадях действуют очаги вредных лесных насекомых и болезней леса. В период с 1990 по 1999 год их минимальная площадь составила 1444 тыс. га. В таблице 1.2 приведена динамика изменения площадей лесов, погибших от воздействий пожаров, вредителей и болезней леса (Матусевич, 1999).
От различных негативных факторов ежегодно погибает около 300 тыс. га лесов. Основные причины гибели древостоев - это повреждения огнем, вредителями и болезнями (Матусевич, 1999).
По данным ежегодных отчетов за 9 лет по Красноярскому краю (1991-1999 гг.) общая площадь, пройденная пожарами, составила 786 тыс. га, то есть 87.33 тыс. га в год, а их количество достигает в среднем 919 в год, при средней площади пожара -73.2 га (Государственный доклад. О состоянии окружающей среды Красноярского края за 1995-1999, 2000). Например, за пожароопасный сезон 1996 год выгорело лесов в 10 раз больше, чем в 1995 году.
На рисунке 1.4 представлена горимость лесов по Красноярскому краю, площади, пройденные лесными пожарами.
В бореальных лесах России насчитывается несколько десятков видов насекомых, способных к массовому размножению, наиболее опасным среди которых является сибирский шелкопряд (коконопряд) (//www. Forest, га). В среднем массовое размножение сибирского шелкопряда происходит в лесах Сибири каждые 12-14 лет.
В 1996 году в Красноярском крае проведены обследования насаждений на площади 708.2 тыс. га. 340 тыс. га темнохвойных насаждений повреждены сибирским шелкопрядом. На территории края в 1996 году действовали очаги пихтовой пяденицы на площади 2.6 тыс. га (Дзержинский, Дивногорский лесхозы), непарного шелкопряда - на площади 2.2 тыс. га (Усинский, Идринский лесхозы), очаги стволовых вредителей на ветровалах прошлых лет - на площади 2.5 тыс. га, корневой губки - на площади 6.3 тыс. га ( в Кодинском, Курагинском, Ачинском, Шушенском лесхозах).
Санитарное состояние лесов Енисейского лесхоза в соответствии с требованиями «Санитарных правил в лесах РФ» (Санитарные правила в лесах Российской Федерации, 1998) в 2000 году характеризуется следующими показателями: - выборочные санитарные рубки в текущем году не проводились; - сплошные санитарные рубки выполнены на 305 га и выбранный запас составляет 56.8 тыс. м ; - насаждения, требующие детального лесопатологического обследования для назначения к проведению санитарных рубок, составляют 2.0 тыс. га; - за 2001 год зарегистрировано 33 лесных пожара на общей площади 265.6 га, в том числе пройдено: а) верховым пожаром - нет. б) низовым, сильной интенсивности - 85 га. В результате пожаров гибели лесных культур не произошло.
Неудовлетворительное санитарное состояние части древостоев Енисейского лесхоза обусловлено массовым размножением сибирского шелкопряда в комплексе с пихтовой пяденицей во время вспышки 1994-1997 гг. на площади 4796.5 га, а также действием неблагоприятных погодно-климатических условий прошлых лет в комплексе со стволовыми вредителями, гнилями, перестойностыо.
Подводя итог всему вышеизложенному, можно сказать, что лесные пожары, вредители и болезни леса уничтожают огромные площади лесного фонда и наносят колоссальный ущерб хозяйству, так как сгоревшие и повреждённые древостой исключаются из лесопользования.
Н.П. Курбатский (1975) изучал процессы возникновения, распространения и развития лесных пожаров. Он пишет, что на Земле ежегодно возникает около 200 тысяч лесных пожаров и при этом огнем повреждается более 0,1 % лесного фонда. Пожары - мощный фактор гибели, восстановления и формирования лесов.
Разработка методики определения комплексного коэффициента лесовосстановления
Коэффициент естественного лесовосстановления можно определить двумя способами: по количеству подроста и по площади. Поэтому введем различные обозначения для этих двух коэффициентов. Коэффициент лесовосстановления, вычисленный по количеству подроста, обозначим
Р , а вычисленный по площади - /?5. При определении /Зр используется густота подроста до рубки и густота подроста, сохраненного после рубки. При определении ps используется площадь лесосеки и площадь лесосеки с сохраненным подростом после рубки.
Одним из основных условий возобновляемости лесной экосистемы является наличие подроста под пологом. Сохранение подроста в процессе рубки - одно из главных условий успешного протекания лесовозобновительных процессов на вырубаемой площади. На сохранность подроста в процессе и после рубки, а также на появление последующего лесовозобновления, влияет целый ряд факторов как природного, так и антропогенного характера (тип леса или тип вырубки, используемая техника и технология, сезон освоения, способ очистки и размеры лесосек) называемых лесоэксплуатационными (Болотов, Горяева , 1999, 2002). Коэффициент лесовосстановления /?, входящий в математическую модель (Ельдештейн, Болотов, 1999, Болотова, 2002), является комплексным коэффициентом, зависящим от лесоэксплуатационных факторов: Р = ,Фг,Фг,...,Фл) р.]) где Фх ,Ф2,—.Фп -факторы лесоэксплуатации.
Комплексный коэффициент р1 показывает отношение густоты спелого древостоя, сформировавшегося после рубки к густоте подроста имевшегося до рубки. Комплексный коэффициент /?s показывает, на какой части площади вырубки будет присутствовать спелый древостой к моменту наступления второго оборота рубки.
Факторы лесоэксплуатации обуславливают сохранность определенного количества подроста на момент окончания рубки, но они же продолжают оказывать влияние на сохранность этого подроста некоторое время после рубки. Потом фактор времени продолжает действовать на сохранившийся подрост уже без влияния факторов лесоэксплуатации. Поэтому коэффициент естественного лесовосстановления Р можно записать следующим образом (Горяева, 2001) где 11 и А t- коэффициенты, учитывающие фактор времени; Р - коэффициент сохранности подроста после рубки.
Коэффициент Tt учитывает сохранность подроста предварительного происхождения и появление самосева хвойных пород с течением времени. После окончания лесозаготовительных работ на вырубке происходят значительные изменения. С одной стороны, часть подроста, сохранного в процессе рубки погибает, с другой стороны, вырубка начинает обсеменяться и появляется самосев. Количество подроста изменяется, идет процесс возобновления вырубки, который длится до тех пор, пока не произойдет смыкание крон. Длительность этого процесса различна. Чем дольше возобновляется вырубка, тем дальше оттягивается второй оборот рубки, тем дольше данный участок леса остается временно недоступным.
Коэффициент Pt учитывает как долго возобновляются вырубки данного региона и уменьшает комплексный коэффициент лесовосстановления.
Зависимость (3.2) представляет собой основной элемент разрабатываемой методики и раскрывает суть процесса лесовосстановления после сплошнолесосечных рубок.
Определение коэффициента естественного лесовосстановления состоит из этапов. Во-первых, определяется, какой процент количества подроста (площади объекта) сохранился после рубки, т.е. находится коэффициент сохранности подроста после рубки Р , который зависит от лесоэксплуатационных факторов (зависимость (3.1)). Во-вторых, необходимо оценить какой процент сохранившегося подроста доживет до момента наступления второго оборота рубки и сколько самосева появится на данной площади, т.е. учесть фактор времени.
Коэффициент лесовосстановления может быть рассчитан по площади и по количеству подроста, для различных участков лесного фонда (отдельной лесосеки, арендного участка, лесосырьевой базы, лесничества, лесхоза) и показывает, сколько процентов вырубленных площадей восстановится хозяйственно ценной породой и поступит в рубку через 100-120 лет.
Исследование совместного влияния факторов лесоэксплуатации на естественное лесовосстановление после рубок
Как было изложено ранее, между коэффициентом сохранности подроста после рубки и факторами лесоэксплуатации существует некоторая связь, но не вполне определенная, так как одним и тем же значениям коэффициентов, учитывающих влияния факторов лесоэксплуатации, соответствуют различные значения коэффициента (3 . Таким образом, зависимость (4.1) является регрессионной, которая характеризуется вероятностными или стохастическими связями. Регрессионные зависимости описываются математическими моделями процесса, то есть регрессионными выражениями, связывающими независимые значения X (факторы лесоэксплуатации) с зависимой переменной Y (коэффициент сохранности подроста после рубки) (Никитин, Швиденко, 1978).
Методика определения совместного влияния факторов лесоэксплуатации на коэффициент лесовосстановления сразу после рубки описана в пункте 2.2.2., согласно которой были определены реальные коэффициенты естественного лесовосстановления сразу после рубки для каждой деляны, вошедшей в исследование.
Подбор моделей, описывающих влияния факторов лесоэксплуатации на коэффициент р проводился методами регрессионного анализа. Сначала данные проверялись на линейность, так как большое значение имеет простота модели. Линейная зависимость имеет вид Р = К + Ъ\РТЕХ + hPco + hPPSi (4 где Ь0,Ь Ь2,Ь3 - коэффициенты регрессии. Подбор математической модели проводился с помощью пакета статистических программ в модуле линейного оценивания. Для оценки адекватности подобранной модели изучаемому процессу строился график остатков на нормальной вероятностной бумаге и определялся коэффициент множественной корреляции R. Под остатками понимается разность между реальными значениями зависимой переменной и предсказанными (теоретическими) значениями. Модель адекватна, если остатки достаточно хорошо ложатся на прямую. Если остатки хаотично разбросаны относительно прямой, то модель не адекватна. Графики остатков подобранных моделей приведены в приложении В.
Для еловых лесосек подбор линейной модели дал следующий результат: 1) Вид уравнения: /Г = 0,45025-0,10691/. +1,82649/ +0,265999/1. (4.3) 2) Коэффициент множественной корреляции R=0.15. На графике анализа остатков на нормальной вероятностной бумаге видно, что остатки, не ложатся на прямую, хотя равномерно распределены относительно нее. Для сосновых лесосек подбор линейной модели дал следующий результат: 1 Вид уравнения: /? =0,782716+0,672608/ -0,271492/ -0,718017/ (4.4) 2) Коэффициент множественной корреляции R=0.13. На графике анализа остатков на нормальной вероятностной бумаге видно, что остатки расположены близко к прямой, но они распределены не равномерно.
Анализируя полученные результаты, можно сделать вывод, что линейная модель не достаточно адекватна изучаемому процессу, кроме этого, значения коэффициентов корреляции далеки от единицы. Поэтому необходимо осуществить подбор нелинейной модели.
Подбирая нелинейную модель, подставляли различные уравнения регрессии. Проверка на адекватность полученных зависимостей позволила выбрать наиболее адекватную модель, то есть модели с наибольшими коэффициентами множественной корреляции.
Натурные обследования были организованы и проведены осенью 2002 года на территории Рудиковского лесничества, входящего в состав Енисейского лесхоза. Для исследований выбирались лесосеки с одинаковыми условиями лесоэксплуатации: природные факторы (тип леса или тип вырубки) и технологические факторы (применяемая техника и технология рубки), но с различным сроком давности рубки - 1 год, 3,5,9 и 13 лет. Полевые исследования проводились по стандартной методике учета подроста и самосева на учетных площадках площадью 10 м2 (Доспехов, 1873, Руководство по проведению лесовосстановительных работ в лесах Восточной Сибири, 1997). Методика проведения полевых исследований изложена в пункте 2.2.3.
В качестве вспомогательных материалов была использована следующая документация: - «Шнуровая книга» Рудиковского лесничества с 1977 г. по 2002 г.; -. акты освидетельствования лесосек по Енисейскому лесхозу с 1997 г. по 2002 г.; - Книга учета площадей с проведенными мерами содействия естественному возобновлению с 1978 по 2002 год. Выбранные лесосеки были разработаны по следующей технологии: сплошная рубка валочной машиной ЛП - 19, ЛП - 18В узкими лентами с укладкой деревьев под углом 45 к волоку.
