Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса 8
2. Программа и методика исследований, объем и характеристика экспериментального материала 53
2.1.Программа исследований 53
2.2.Методика исследований 53
2.2.1. Методика сбора полевого экспериментального материала 53
2.2.2. Первичная обработка экспериментального материала 60
2.2.3. Методика составления моделей хода роста 61
2.2.4. Методика составления сортиментных и товарных таблиц 63
2.3.Объем выполненных работ 65
2.4.Характеристика экспериментального материала 65
3. Таксационные закономерности еловых древостоев 69
3.1.Обоснование лесотаксационного района 69
3.2. Изменчивость таксационных показателей 75
3.3.Закономерности прироста таксационных показателей древостоев ели 81
4. Математические модели хода роста еловых древостоев средней части Горного Урала 86
4.1.Методика разработки математических моделей роста еловых древостоев 86
4.2. Модели актуализации таксационных показателей ельников средней части Горного Урала 108
5. Математические модели сортиментнои и товарной структуры еловых древостоев средней части Горного Урала 120
5.1. Моделирование сортиментнои структуры 120
5.1.1 Шкала разрядов высот 121
5.1.2 Объемные таблицы стволов ели по разрядам высот 123
5.2.Разработка товарных таблиц 127
5.2.1. Модель распределения деревьев по ступеням толщины 127
Выводы и рекомендации производству 140
Список литературы 142
- Методика сбора полевого экспериментального материала
- Методика составления сортиментных и товарных таблиц
- Изменчивость таксационных показателей
- Модели актуализации таксационных показателей ельников средней части Горного Урала
Введение к работе
Актуальность проблемы. Территория Уральского района составляет 36188,3 тыс. га покрытых лесом земель, из них Пермская и Свердловская области составляют 21483 тыс. га, горные леса занимают 8,1 % площади.
Федеральная целевая программа «Леса России» (1997), «Концепция устойчивого управления лесами РФ» (1998), «Концепция развития лесоустройства» (2000), «Концепции развития лесного хозяйства РФ на 2003-2010 годы», «Лесной кодекс РФ» (2007) ставят перед лесоустройством задачи перехода на новые прогрессивные технологии инвентаризации лесов, совершенствования методической и нормативной лесотаксационной базы.
Выполнение задач лесоустройства, инвентаризации и мониторинга состояния лесного фонда основывается на принципах непрерывного лесопользования, требующих осуществления комплекса мероприятий по расширенному воспроизводству лесных ресурсов, совершенствованию учета, планирования и управления лесным хозяйством, со своевременным получением достоверной информации о лесном фонде, его движении во времени, разработке лесотаксационных нормативов.
Наиболее перспективным путем выявления закономерностей роста лесных насаждений является моделирование. Компьютеризация лесной отрасли открыла новые возможности изучения проблем роста древостоев. Система моделирования позволяет периодически получать требуемые математические модели и таксационные нормативы в виде моделей (таблиц) роста и производительности насаждений, моделей динамики строения древостоев, их сортиментной и товарной структуры, нормативов для актуализации лесохозяйственной информации.
Разработка моделей роста, строения и товарной структуры ельников средней части Горного Урала с помощью математических подходов и анализа повыделенной базы данных позволяет глубже изучить суть происходящих процессов, влияющих на рост древостоев, выполнить актуализацию таксационных показателей ельников. Цель и задачи исследований. Целью исследований является выявление закономерностей роста, строения, товарной и сортиментнои структуры ельников средней части Горного Урала.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
• обосновать лесотаксационный район лесов средней части Горного Урала;
• изучить лесоводственно-таксационные характеристики и закономерности роста и развития еловых древостоев;
• разработать систему математических моделей хода роста по классам бонитета;
• разработать модели актуализации таксационных показателей древостоев ели;
• создать математические модели сортиментнои и товарной структуры еловых древостоев;
• разработать сортиментные и товарные таблицы для таксации запаса еловых насаждений.
Объекты и предмет исследования. Объектами исследования явились еловые древостой средней части Горного Урала Пермской и Свердловской областей.
Предметом исследования служат закономерности строения, математические модели хода роста, товарной и сортиментнои структуры древостоев, модели актуализации таксационных показателей древостоев.
Основные методы исследований. Использованы метод пробных площадей, вычислительный эксперимент, аппарат теории множеств и баз данных, методы математической статистики и моделирования.
Научная новизна работы. Выявлены закономерности роста, строения и товарной структуры еловых древостоев средней части Горного Урала. Предложены математические модели роста, актуализации, строения и товарной структуры древостоев ели. Для еловых древостоев средней части Горного Урала разработаны таблицы хода роста, ряды распределения числа стволов по диаметрам на высоте 1,3 м, модели актуализации таксационных показателей.
Практическая значимость полученных результатов. Разработанные новые нормативы для таксации запаса еловых древостоев имеют оптимальный вариант выхода сортиментов с учётом их рыночной стоимости, фактической товарной структуры лесного фонда региона и приоритетности потребления круглых лесоматериалов средней части Горного Урала.
Лесотаксационные нормативы в виде сортиментних и товарных таблиц включены в лесотаксационный справочник "Сортиментные и товарные таблицы для равнинных лесов Урала" (Утверждены ФСЛХ России, приказ №83 от 25.05.2000г.).
Результаты работы входят в «Базы данных новых сортиментных и товарных таблиц для горных и равнинных лесов Свердловской области на персональных компьютерах по ГОСТ 9462-88 и 9463-88» по договору №182 от 20 июля 2000г.
Практические и теоретические результаты диссертационной работы внедрены в учебный процесс и НИР МарГТУ.
Обоснованность выводов и рекомендации обеспечиваются достаточным объёмом экспериментального материала, собранного в период 1996 - 2007 годы, который представлен 71 пробной площадью, 650 модельными (учетными) деревьями, более 50 тыс. таксационных выделов.
Анализ и обработка данных выполнены с использованием методов математической статистики и моделирования.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Таксационные закономерности еловых древостоев.
2. Математические модели и таблицы хода роста еловых древостоев.
3. Модели прироста для актуализации таксационных показателей еловых древостоев.
4. Математические модели сортиментной и товарной структуры еловых древостоев. Апробация работы. Основные положения и результаты исследований докладывались на республиканской научно-практической конференции «Природопользование: состояние, проблемы и пути их решения» (Йошкар-Ола, 1997), региональной научно-практической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения д-ра с.-х. наук, проф. М.Л. Дворецкого «Современные проблемы учета и рационального использования лесных ресурсов (Йошкар-Ола, 1998), международной научно-практической конференции «Рациональное использование лесных ресурсов» (Йошкар-Ола, 1999), международной конференции «Кадровое и научное сопровождение устойчивого управления лесами: состояние и перспективы» (Йошкар-Ола, 2005), международном семинаре «Устойчивое управления лесами» (Финляндия, Котка, 2005), внутривузовских научно-технических конференциях (Йошкар-Ола, 1997-2007).
Личный вклад автора. Автору принадлежит постановка цели и задач исследования. Им разработана программа и методика исследований, осуществлен выбор объектов, принято непосредственное участие в сборе экспериментального материала в период с 1996 г по 2007 г. Камеральная обработка полевых материалов, проведение вычислительных экспериментов, систематизация и анализ полученных данных и обобщение их в лесотаксационные нормативы проведены с непосредственным участием автора.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 научных работ, в т.ч. в издании, рекомендованном ВАК РФ.
Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы, включающего 215 наименований, в т.ч. 22 на иностранных языках, и приложений. Она изложена на 161 с, содержит 29 таблиц, 19 рисунков.
Методика сбора полевого экспериментального материала
В процессе полевых работ использованы методические положения, принятые в лесоводственно-таксационной практике (Сукачёв, 1957; Побединский, 1966; Анучин, 1982;) и др. ГОСТ 18486-89 «Лесоводство. Термины и определения» и ГОСТ 17915-72 «Таксация и лесоустройство. Полевые работы. Номенклатура показателей качества».
Для лесорастительных районов Свердловской области применялась классификация типов леса, разработанная Б.П. Колесниковым, Р.С. Зубаревой, Е.П. Смологоновым (1973). В соответствии с принципами и критериями лесотаксационного районирования леса Урала и его предгорья определены в отдельный лесотаксационный район (Загреев, Сухих, и др. 1992). Лесотаксационное районирование лесов Пермской области было выполнено в 1977 году по методике ЛенНИИЛХ. Выделено 15 лесорастительных районов и 8 подрайонов с учетом зональных и высотных подразделений (Дыренков, 1977). Лесотаксационное районирование лесов Урала более подробно рассмотрено и обобщены в Лесотаксационном справочнике для лесов Урала «Нормативные материалы для Пермской, Челябинской, Свердловской, Курганской областей и Башкирской АССР» (Верхунов, Попова, Черных, и др., 1991).
Пробные площади подбирались и закладывались по общепринятой в лесной таксации методике в соответствии с методическими указаниями, закладке пробных площадей ОСТ 56-69-83 «Площади пробные лесоустроительные. Метод закладки» и ОСТ 56-44-80 «Знаки натурные, лесоустроительные и лесохозяйственные. Типы, размеры и общие технические требования», ГОСТ 22268-76 «Геодезия. Термины и определения» и ГОСТ 23964-80 «Высотомеры лесные. Технические условия». Закладка пробных площадей проводилась методом сплошного перечёта деревьев по элементам леса в пределах каждого яруса по ступеням толщины и с подразделением их на деловые, полуделовые и сухостойные, а также деревья отпада согласно «Наставлению по отводу и таксации лесосек в лесах Российской Федерации» (1993). Группы типов леса и лесорастительных условий на пробных площадях устанавливались по комплексу диагностических признаков, согласно методик СВ. Зонна и В.Н. Сукачёва (1961).
Для изучения строения и товарности древостоев естественных ельников, постоянные пробные площади были заложены в преобладающих для региона классах бонитета.
Математические модели роста древостоев могут быть построены только при наличии данных повторных учетов на постоянных пробных площадях или выделов сплошного перечета с фиксированными в натуре границами и подеревном учетом отпадших стволов. (ГОСТ 16128-70). Срок между повторными учетами составляет 5-Ю лет, он определяет в дальнейшем возрастной шаг прогнозирования динамики насаждения.
Пробные площади для изучения хода роста закладывались на участках, наиболее типичных для определения категорий таксируемых насаждений, с условием охвата возможно большего разнообразия спелых насаждений исследуемой породы по классу бонитета, полноте и составу. Пробные площади в равнинных лесах отводились, как правило, прямоугольной формы, а в горных лесах их границы устанавливались в зависимости от характера рельефа.
Постоянные пробные площади отграничивали визирами без рубки на них деревьев. Вокруг пробной площади выделяли защитную охранную полосу шириной 30-50 м.
Размер пробной площади обеспечивал наличие на ней не менее следующего числа деревьев: в молодняках 400 шт., в средневозрастных - 250 шт., в приспевающих и спелых древостоях 150-200 шт., в перестойных - 120-150 шт. основного элемента леса. Наши пробные площади включали спелые и перестойные насаждения. Размер пробной площади составлял от 0,25 до 1 га.
Отграничение пробных площадей в натуре производилось инструментально с замером углов и сторон. Пробные площади отграничивались визирами шириной 0.3 - 0.5 м с нанесением на граничных деревьях пометок масляной краской или затесок, не задевая камбия на деревьях, расположенных с внешней стороны пробной площади. Замерялась экспозиция склона с помощью буссоли. Высотомером-эклиметром определялась крутизна склона. По топографической карте определялась высота над уровнем моря. Наши пробные площади находились на высоте до 650 метров над уровнем моря, крутизна склонов доходила до 20 градусов.
Методика составления сортиментных и товарных таблиц
В основу диссертационной работы положены данные научных исследований, проведённых автором в еловых древостоях средней части Горного Урала.
В процессе научных исследований с 1996 по 2007 г. заложена 71 пробная площадь, обследовано и изучено 650 модельных (учетных) деревьев, в том числе 28 на полный анализ хода роста ствола. Использована таксационная характеристика 50 тыс. выделов для древостоев ели средней части Горного Урала. Для изучения строения и товарности еловых древостоев пробные площади были заложены в преобладающих для региона классах бонитета.
В приложении 2 представлена характеристика пробных площадей. Все виды работ от составления программы, методики исследований до планирования эксперимента, выбора объектов и анализа полученных результатов, осуществлены при непосредственном участии автора. Расчеты таксационных характеристик проводились на персональном компьютере по программам «PROBA 99», «Michxod», «Xod», (Черных, Баранов, Ворожцов, 2000). «См. Черных, 2000»
В состав Уральского экономического района входят: Курганская, Оренбургская, Пермская, Свердловская, Челябинская области, Коми-Пермяцкий АО, Республика Башкортостан и Удмуртская Республика.
Леса Урала и его предгорья выделены в отдельный лесотаксационный район в соответствии с принципами и критериями лесотаксационного районирования. (Загреев, Сухих, Швиденко, Гусев, 1992). По данным лесоустройства, на пологих склонных до 10 градусов расположены 75 % площади горных лесов. Крутизну склонов 11-20 градусов имеют 22 % площади; 21-30 градусов - 2% и более 31 градуса - 1% площади насаждений. Наиболее гористы территории Свердловской и Пермской области, и Республики Башкортостан.
Общие сведения о лесном фонде Уральского района представлены в приложении 3 по данным Рослесхоза, Госкомэкологии, Минсельхозпрода, Минобразования 1999 года.
Общая площадь земель лесного фонда Уральского района составляет 40994,5 тыс.га. Покрытые лесной растительностью земли составляют 35685,1 тыс.га с общим запасом древесины 5117,71 млн.м . Хвойные породы занимают площадь в 5680,0 тыс.га, и по запасу составляют 1120,28 млн.м. Общий средний прирост основных лесообразующих пород составляет 92,07 млн. м3. Лесистость Уральского района составляет 44 процента.
На Свердловскую область приходится 60 процентов земель всего Уральского района - это 15403,7 тыс. га, на Пермскую область - 9183,7 тыс.га.
По всему Уральскому району процент покрытых лесом земель составляет 87,1. Наиболее высок этот показатель в Свердловской - 12677,3 тыс.га и Пермской 8388,8 тыс.га областях. Наименее покрытые лесом Оренбургская и Курганская области, там растительностью занято 542,3 тыс.га и 1586,3 тыс.га соответственно.
Спелые и перестойные насаждения Уральского района занимают 10393,2 тыс.га, что составляет 25,4 процентов общей площади земель лесного фонда. На долю хвойных насаждений приходится 5680,0 тыс.га (13,9%) - это 54,7 процентов всех спелых и перестойных насаждений.
Наибольший запас древесины Уральского района заключен в Свердловской 1890,81 млн.м3 (36,9%) и Пермской 1170,24 млн.м3 (22,9%) областях. На долю спелых и перестойных хвойных насаждений приходится 454,95 млн.м и 410,15 млн.м соответственно. Наименьшие запасы находятся в Оренбургской -1,3 процента и Курганской - 3,6 процента областях.
Показатели лесистости Пермской и Свердловской области практически одинаковы (66,5 и 66,9 процентов) - это средние показатели по району. Наибольший показатель лесистости в Коми-Пермяцком АО - 80,1 процентов, а наименьший процент лесистости в Оренбургской области - 4,5 процента.
Распределение площади лесов и запасов древесины лесного фонда Российской Федерации по основным лесообразующим породам по данным Рослесхоза, представлено в приложении 4.
Породный состав лесов Урала весьма разнообразен. В целом по Уральскому району характерно преобладание по площади березовых - 32,6%, сосновых - 24 % и еловых - 23,5%- насаждений. Береза преобладает в Курганской, Челябинской областях, Республике Башкортостан и Удмуртской Республике. В лесах Пермской области по площади преобладают еловые - 52%, березовые - 32 % и сосновые - 7 % насаждения. В Свердловской области лесной фонд на 37% представлен сосновыми, 32% - березовыми и 17% -еловыми массивами. Преобладающей хвойной породой Уральского района является сосна. Эта порода занимает по площади 7333,0 тыс.га - 24,0 %, по запасу 1136,29 млн.м - 26,7 % лесопокрытых земель. Еловые насаждения занимают 7192,8 тыс.га, что составляет 23,5 % покрытой лесной растительностью площади с запасом 1001,6 млн. мЗ или 23,5%. Наибольшие запасы ели сосредоточены в Пермской области - 3528,9 тыс.га - 467,16 млн.м3, и в Свердловской области - 1820,0 тыс.га - 257,84 млн.м . Еловые насаждения практически отсутствуют на территории Оренбургской (0,1 га) и Курганской областей (1,4 га - запас 0,07 млн.м3). В приложении 5 представлены сведения о распределении площади лесов и запасов древесины по группам пород и группам возраста.
В целом по Уральскому району по площади преобладают хвойные молодняки, их доля в лесопокрытой площади составляет 18,5%. По запасу над другими группами возрастов они преобладают и составляют - 32,8%. 16,9% площади приходится на спелые и перестойные насаждения, доля средневозрастных - 11% площади, приспевающих - 5%.
В Пермской и Свердловской областях площадь спелых и приспевающих хвойных насаждений превалирует и составляет 44% и 33% соответственно. Однако по отдельным породам соотношение возрастов не равномерное.
Изменчивость таксационных показателей
Ель относится к медленно растущей породе и чем хуже для нее природные условия, тем дальше от начала координат находиться точка перегиба кривой роста, тем позже наступает кульминация прироста. Развитие еловых древостоев протекает по замедленным типам роста. Однако, чем выше темп роста в начальном возрасте, тем раньше он кульминирует и тем ниже в старшем возрасте отмечают В.В. Загреев, В.И. Сухих, А.З. Швиденко, Н.Н. Гусев (1992).
Леса Горного Урала характеризуются специфическими закономерностями в строении по таксационным показателям, характеристике хода роста и товарной структуре запаса, по сравнению с равнинными массивами (Верхунов, Попова, Черных, Мамаев, Сухарев, Зверев, Шестаков и др., 1988).
Общей тенденцией роста еловых древостоев горного Урала, является то, что с ухудшением природных условий снижается лесорастительный эффект, выраженный в снижении среднего класса бонитета, а в пределах одного и того же класса бонитета возможно переходит от ускоренного к замедленному росту. Эту тенденцию подтверждают исследования А.В. Тюрина, Б.А. Шустова, Н.В. Огородникова, В.В. Загреева и других авторов.
Среди всех таксационных показателей, рассматриваемых в динамике, наиболее тесную связь с комплексом почвенно-климатических факторов имеет ход роста в высоту. Средняя высота является основным фактором, влияющим на изменение средних видовых высот древостоев. Общей закономерностью для всех пород и географических районов является то, что между высотой (от 5 метров и выше) и видовой высотой наблюдается четко выраженная зависимость (при г 0.9).
Важной чертой насаждений района исследований является соотношение высот и диаметров стволов в древостоях, значительно расходящееся со строением равнинных лесов. Это диктует необходимость создания местных шкал разрядов высот по породам. Такие таблицы были созданы для равнинных лесов Урала при участии П.М. Верхунова, В.Л. Черных, А.В. Поповой, П.А. Соколова, Д.П. Малькова и др. (2000).
Специфические закономерности проявляются в лесах Урала в распространении сортообразующих пороков древесины и в выходе промышленных сортиментов из запасов пород. Отмеченное обуславливает применение в лесоучетных работах местных сортиментных и товарных таблиц по породам.
В таблице 3.5 приведены основные статистические показатели модельных деревьев по возрастам, высотам, диаметрам, объемам, вторым коэффициентам формы, видовым числам, соотношениям высот и диаметров.
С учетом условно-одновозрастной и условно-разновозрастной структуры ельников, модельные деревья представлены в диапазоне для тринадцати классов возраста (I-XIII). Анализ основных статистик по классам возраста позволил сделать следующие выводы. В исследуемых еловых древостоях Среднего Урала, сохраняются все основные лесотаксационные закономерности. Из данных таблицы 3.5 следует, что средние значения высот, диаметров и объемов ствола закономерно увеличиваются с возрастом.
Средние значения высот изменяются от 3,8 м в I классе возраста до 24,2 м в XIII классе возраста. Коэффициент изменчивости (V) высот колеблется от 17,3% до 44,9% (за исключением II возраста, где изменчивость составляет 57,1%). Значения средних диаметров изменяются от 4,5 см в I классе возраста до 40,9 см в XIII классе возраста. Коэффициент изменчивости колеблется от 19,6% до 54,2%.
Сравнивая наши древостой с нормальными древостоями по данным А.В. Тюрина (1946), В.К. Захарова (1967), В.В. Загреева (1978), М.Л. Дворецкого (1979), П.М. Верхунова (1981) и др. средние значения по объёму, диаметру, высоте и возрасту деревьев ели находятся в пределах допустимых нормативных параметров.
В практике лесной таксации широко применяются эмпирически установленные в насаждениях закономерные соотношения между диаметрами на высоте 1,3 м и высотами деревьев.
Многие исследователи предлагают использовать закономерности роста деревьев в высоту: h = f (А). Первая производная этого уравнения является текущим приростом высоты. Наиболее известна в лесной таксации формула Р. Вебера (1891): где ha - высота ствола в возрасте a; hmax - наибольшая высота древесного ствола, возможная для данной породы; ра - постоянный коэффициент, характеризующий энергию роста в зависимости от породы, класса бонитета, категории роста дерева в возрасте а; в - число лет начального периода жизни дерева с несформировавшимся стволом и иными закономерностями роста.
Модели актуализации таксационных показателей ельников средней части Горного Урала
Камбиальный слой дерева ежегодно откладывает по периферии ствола, ветвей и корней слой древесины (годичное кольцо), что ведет к возрастанию диаметров, площадей сечений и объемов. Из верхушечной почки ствола и ветвей повышается высота дерева и размер кроны. В результате этого происходит увеличение размеров деревьев, а также изменение всех таксационных показателей древостоя. Это естественное увеличение с возрастом размерных показателей деревьев в лесной таксации принято называть приростом. Его величина всегда положительная.
Ведущее значение в науке о продуктивности леса занимает учение о приросте - мере любой продуктивности, - закономерности его изменения могут быть изучены и поняты только в связи с процессами роста. Поэтому прирост и рост леса изучался как единое целое. Выделение общих закономерностей в росте деревьев облегчает изучение их совокупностей - древостоев. Такой подход к изучению природы леса открывает широкие горизонты для познания и выражения свойства закономерностей лесных насаждений.
По сути, все лесохозяйственные мероприятия направлены на увеличение производительности насаждений, на усиление прироста древесины. Исследованиями закономерностей прироста занимались: Варгас де Бедемар (1850); М.М. Орлов (1931); Д.И. Товстолес (1938); И.М.Науменко (1948); П.В.Воропанов (1961); М.Л. Дворецкий (1964); Н.В. Третьяков; П.В.Горский (1965); В.К. Захаров (1967); В.С.Моисеев (1970); Ф.В. Аглиулин (1970); В.В. Антанайтис (1971, 1981); П.М.Верхунов (1974); Д.П.Столяров, В.Г. Кузьмичев (1974); К.В. Краснобаева (1979); В.В. Загреев (1988); „ А.С Алексеев (1990); П.М. Верхунов, П.М. Мазуркин, В.Л. Черных (1996), ЮЛДемаков (2000); В.Л.Черных, Д.П.Мальков (2001); П.М.Верхунов, В.Л. Черных (2004) и многие другие.
Прирост древесных стволов обуславливается совместным влиянием многих природных факторов, приоритетное значение имеют: биолого-экологические особенности породы, ее происхождение; почвенно-грунтовые условия местопроизрастания; гидротермический режим территории в течение всего года; возраст леса; положение дерева в древостое, простор роста и осветленность; пораженность деревьев различными энтомо- и фитовредителями, проходящими низовыми пожарами и другими стихийными факторами; проведенные в лесу хозяйственные мероприятия.
Используя множественные математические уравнения зависимостей, можно оценить силу влияния природных факторов и определить закономерности прироста леса.
В лесоучетных работах прирост таксационных показателей измеряется в абсолютных величинах, в тех же единицах учета, что и сами таксационные показатели. Для теоретических выводов о сравнительной энергии роста отдельных деревьев вычисляют его относительную величину- процент прироста.
Для построения математической модели необходимо знать наличие достоверных взаимосвязей между показателями прироста стволов и их таксационными признаками.
Для познания закономерностей роста, взаимосвязи прироста по объему с таксационной характеристикой деревьев и решения проблемы учета прироста древостоев важное значение имеет установление связи между приростом и таксационными показателями деревьев. Особенности изменения показателей текущего прироста в связи с возрастной структурой проявляется в любых условиях местопроизрастания. В результате исследования выявились взаимосвязи прироста по объему с таксационной характеристикой деревьев ели Горного Урала. После создания базы данных модельных деревьев ели была проведена статистическая обработка (табл. 3.6) и получена корреляционная матрица (рис. 3.2).
В качестве зависимой переменной при построении математической модели необходимо вводить процент текущего и среднего прироста по объему деревьев.
При характеристике экспериментальных данных процент ошибки выборочного наблюдения составил 5%, т.е. полученные данные имеют достаточную точность. Полученные данные коэффициентов корреляции (г) показывают: умеренная связь процента текущего прироста по объему с Н, A, D; значительная связь процента среднего прироста по объему с А; умеренная связь процента среднего прироста по объему с Н, D. Связь среднего прироста по объему (в процентах) с возрастом деревьев обратная значительная (г = -0.64); с высотой деревьев обратная умеренная (г = -0,35); с диаметром деревьев аналогичная (г = -0,37). Связь текущего прироста по объему (в процентах) с возрастом, высотой и диаметром деревьев обратная умеренная (г = -0,45, г = -0,33, г = -0,50). С увеличением возраста, высоты и диаметра процент среднего прироста по объему уменьшается. Корреляционный анализ показал, что в качестве независимых признаков для построения математической модели процента текущего и среднего прироста по объему деревьев необходимо включить возраст, высоту и диаметр.
Многомерные модели для описания относительных приростов по объему в ельниках имеют вид: PZVT=(-0,000509)+100/A-0,000248/H+0,002438/D,(R2=0,99); PZtkl=0,684619+196,7/A-(-14,0662)/H+(-l 1,547)/D, (R2=0,809). Разработанные уравнения, характеризующие текущий (PZVT) и средний приросты (PZtkl) по объему имеют высокий коэффициент детерминации.
Таким образом, с вероятностью 0,95 доказано, что по основным таксационным показателям горных лесов Пермской и Свердловской областей различия не существенны, что позволяет их объединить в один лесотаксационный район.
