Содержание к диссертации
Введение
1 Современное состояние вопроса 7
2 Характеристика природных условий района исследования 22
2.1 Расположение объёктов исследования 22
2.2 Климатические условия 23
2.3 Рельеф 24
2.4 Почвы 25
2.5 Растительность района исследования 27
3 Методика сбора и объём экспериментального материала 37
4 Форма маломерных стволов сосны 43
4.1 Анализируемые показатели формы ствола 43
4.2 Первичная статистическая обработка экспериментальных данных 45
4.3 Строение молодняков сосны по форме ствола 45
4.4 Видовые числа. Связь нормального видового числа и второго коэффициента формы 55
4.5 Видовые высоты и видовые диаметры 57
4.6 Числа сбега 63
5 Форма маломерных стволов пихты и ели 70
5.1 Первичная статистическая обработка 70
5.2 Коэффициенты формы маломерных стволов ели и пихты 70
5.3 Оценка рядов коэффициентов формы q2 на совместимость 73
5.4 Видовые числа. Связь нормального видового числа и второго коэффициента формы 75
5.5 Видовые высоты и видовые диметры 79
5.6 Числа сбега 84
6 Объёмные таблицы маломерных стволов 88
6.1 Объёмные таблицы для маломерных стволов сосны 88
6.2 Объёмные таблицы для маломерных стволов ели и пихты 99
Заключение и основные выводы 105
Список литературы 107
Приложение А 116
Приложение Б 117
- Растительность района исследования
- Методика сбора и объём экспериментального материала
- Строение молодняков сосны по форме ствола
- Коэффициенты формы маломерных стволов ели и пихты
Введение к работе
Актуальность темы исследования. Формирование стволов деревьев, образующих древостои обусловлено значительным числом факторов. Во многом влияние их начинает проявляться на начальных этапах развития деревьев. Закономерности изменения формы стволов на начальных этапах их развития дают объективные знания обеспечивающие прогноз будущего состояния древостоев и позволяющие правильно установить их объём, а следовательно и запас древесины.
Таблицы для определения объёма маломерных стволов необходимы для назначения и проведения лесохозяйственных мероприятий, а так же для расчёта штрафных санкций при незаконном уничтожении молодняков и подроста.
Район исследования северный склон Восточного Саяна – достаточно крупный регион с условиями характерными для горных районов Средней Сибири, поэтому полученные результаты смогут быть распространены и на другие близкие по условиям территории.
Степень разработанности темы. Решение задач поставленных в настоящей работе во многом опирается на результаты исследований выполненных, в основном, в древостоях европейской части России. Для отдельных регионов Средней Сибири имеется ряд работ посвященных методам определения объёма маломерных стволов сосны [А.И. Бузыкин, Н.Ф. Марыскин,1969; В.В. Кузьмичёв, Т.А. Пузанова, 1979; А.И. Бузыкин, Л.С. Пшеничникова, 2002]. Работ посвящённым закономерностям изменения формы и способам определения объёма маломерных стволов тёмнохвойных пород в данном регионе нет.
Цели и задачи исследования. Целью исследования является установление закономерностей в форме маломерных стволов и построение нормативов для установления их объёма и запаса древесины.
В задачи исследования входило: установление закономерностей в форме маломерных стволов трех основных лесообразующих пород Средней Сибири – сосны, ели и пихты; установление закономерных зависимостей между показателями характеризующими форму и полнодревесность маломерных стволов, а так же между ними и другими таксационными характеристиками; построение нормативов для определения объёма маломерных стволов.
Научная новизна работы обусловлена и тем, что впервые для района исследования установлены закономерности в форме маломерных древесных стволов нашедшие отражение в величине и характере зависимостей показателей формы и полнодревесности с другими таксационными характеристиками. Для маломерных стволов темнохвойных пород такие исследования в Средней Сибири проводятся впервые.
Теоретическая значимость результатов работы заключается в полученных закономерностях, математическом моделировании связей между
показателями формы маломерных стволов и другими таксационными характеристиками.
Практическое значение имеют построенные нормативы для определения объёмов маломерных стволов и запаса древесины.
Методология и методы исследования. В основу исследования положен метод пробных площадей. Полученные данные были обработаны с использованием методов математической статистики.
Основные положения, выносимые на защиту:
- формирование маломерных стволов сосны, ели и пихты в районе
исследования подчинено общим закономерностям, но имеют свои
региональные особенности;
- взаимообусловленность показателей формы маломерных стволов сосны
ели и пихты с другими таксационными характеристиками позволяет
осуществить построение таксационных нормативов для их оценки.
Степень достоверности и апробации результатов. Обоснованность и достоверность результатов исследования обеспечены достаточным объёмом экспериментального материала собранного с использованием обоснованных методик, а так же применением современных методов обработки исходной информации.
Личный вклад автора заключается в постановке цели и задач исследования, в непосредственном участие в сборе экспериментального материала, его камеральной обработке, формировании выводов и предложений.
Основные результаты исследования доложены на конференциях:
II Всероссийская научно-практическая конференция «Экология, рациональное природопользование и охрана окружающей среды» 15-16 ноября, 2012 года;
Всероссийская научно-практическая конференция (с международным участием) 16-17 мая 2013 г «Молодые ученые в решении актуальных проблем науки».
Объём и структура работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения и библиографического списка. Работа изложена на 120 страницах текста, иллюстрирована 43 рисунками, имеет 39 таблиц и 2 приложения. Список литературы включает 104 наименования.
Публикации. По материалам выполненного исследования опубликовано 4 статьи, в том числе 2 в изданиях, рекомендованных ВАК. Исследование выполнено в рамках государственного заказа Минобрнауки РФ.
Растительность района исследования
Растительный покров северного склона Восточного Саяна в значительной части зависит от вертикальной поясности. При минимальных высотах, 300-700 метров, располагается пояс светлохвойных лесов, здесь чаще всего произрастают сосново - лиственничные леса, реже чистые лиственничники и сосняки с примесью темнохвойных [Леса СССР, 1969], рисунок 2.2. Сосновые леса занимают склоны по берегам крупных рек и их притоков, отличающихся иногда значительной крутизной (рисунок 2.2). В основном сосновые леса сосредоточены в местах наиболее освоенных человеком, однако в настоящее время они подвергаются активным вырубкам, пожарам, вследствие чего большая площадь заняты вторичными лесами, состоящими из берёзы и осины. Для сосняков низкогорного пояса свойственна большая однородность, повсеместно они произрастают на одних и тех же элементах рельефа, имеют одни и те же сопутствующие породы в составе и одни и те же травы в живом напочвенном покрове. По выпуклым склонам северной экспозиции распространены сосняки зеле-номошной группы с древостоями третьего бонитета, с примесью лиственницы пихты и кедра. В подросте темнохвойные породы. Нижние ярусы образованы брусникой со значительным количеством видов разнотравья и зелёными мхами. Зеленомошная группа сосняков представлена на территории провинции в небольшом количестве [Леса СССР, 1969].
На высотах от 700 до 1300 метров располагается пояс темнохвойных лесов, здесь произрастает пихта с примесью сосны сибирской [Леса СССР, 1969]. Еловые древостои встречаются повсеместно, но чаще, вдоль рек и ручьёв. На территории Восточного Саяна произрастают все типы еловых лесов: осоковые, травяные, сфагновые и зеленомошные, а так же мертвопокровные группы [Леса СССР, 1969]. Наибольшие площади покрыты сосняками разнотравной группы типов леса на дерново-лесных почвах. Древостои чаще перестойные, II – III бонитета, с единичной примесью лиственницы, подвергавшиеся пожарам, а так же хозяйственной деятельности человека – рубке и подсочке. Травяно-кустарничковый ярус очень разнообразен. В большом количестве произрастает осочка, злаки, и разнотравье, представленное большим разнообразием бобовых, лютиковых и других. Мхи отсутствуют [Леса СССР, 1969].
Сосняки разнотравной группы типов леса представлены несколькими видами, в зависимости от доминирования той или иной растительности нижних ярусов и положения в рельефе: сосняки осочково-разнотравные, сосняки спирейно-разнотравные, сосняки осочково - орляковые, сосняки кустарничково-разнотравные и др. В сложных засушливых условиях крутых южных склонов, с маломощными, бедными почвами и выходами материнских пород, на небольших территориях произрастают сосняки сухо-кустарниковой группы типов леса. Их отличие 29 большое развитие подлеска из желтой акации, кизильника. Древостои с низкой полнотой, III – IV бонитета, очень подверженные ветровалам и пожарам, с единичной примесью лиственницы, пихты и ели. Подрост из сосны. Травяно-кустарниковый ярус не густой, состоит из засухоустойчивого разнотравья, особенно на участках подверженных древней водной эрозии. Моховой покров не равномерен. Леса такого типа, на территории Восточного Саяна, произрастают по берегам крупных рек, а именно Мана, Базаиха, Дербина и имеют большую экологическую роль, а так же имеют водоохранное и почвозащитное значение. В бассейне рек Мана и Кан сосредоточены лиственничные леса провинции, на серых лесных почвах. Однако в ХХ-ХХI веках они подверглись активной хозяйственной деятельности человека и в настоящее время они вырублены на значительных территориях. Представляют собой древостои с низкой полнотой, и в настоящее время выполняющие роль сенокосных угодий. Такие леса располагаются на пологих склонах, в низкогорной части Восточного Саяна. Среди разнообразия лиственничных лесов, в районе исследования, отмечается большое распространение травяных лиственничников с древостоями I бонитета и густым травостоем из злаков, и засухоустойчивого крупнотравья. Склоны с большой крутизной и останцы занимают лиственничники спирейно-разнотравные, с густым ярусом подлеска. В своей работе «Пихтовые леса приенисейской части Восточного Саяна и их естевственое возобновление» П.Л. Горчаковский [1956] отмечал активное внедрение пихты в состав подроста, особенно на контакте с пихтовыми лесами (западная часть провинции). «Пихта повсеместно хорошо возобновляется под пологом сосновых и лиственничных лесов и иногда образует II ярус древостоя. Такое расселение пихты определяется ее экологическими свойствами, историческими особенностями формирования ее ареала, а возможно, и современным потеплением климата», - отмечает автор. Пояс из тёмнохвойной растительности, на территории Восточного Саяна, прочно обосновался на высотах от 700 до 1300 м. и характеризуется сплошным распространением пихтово-кедровых лесов. Среди разнообразия кедровых лесов преобладает зеленомошная группа, отличающаяся большой сомкнутостью древостоя, примесью пихты по склонам, к руслам рек, а в долинах – ели. Для таких насаждений характерно слабое развитие подлеска и бедный видовой состав мохового и травяно-кустарничкового ярусов. Древостои в своём большинстве перестойные, однако, естественное возобновление хорошее. После пожаров и сплошных рубок отмечено, что восстановление насаждений идет через смену пород. Вдоль рек, не выше 1100-1300 метров над уровнем моря активно проникают в темнохвойный пояс лиственничные леса (долгомошно-зеленомошная и сфагновая группы типов леса). Древостои чаще IV – V бонитета, с преобладанием субальпийских кустарников и гигрофильными кустарничками в подлеске, и осокой в травяно - кустарничковом ярусе.
Массовое распространение зеленомошных кедровников очень свойственно для континентального склона Восточного Саяна, что отмечают исследователи [Красильников, 1961; Гудошников, 1963; Чередникова, 1963]. Наиболее значительные по площади территории заняты кедровниками чер-нично-зеленомошными, на горных дерново-лесных подзолистых почвах. П.К. Красильников [1961] в своей работе «Типы лесов центрального Саяна и их хозяйственное значение» даже выделил их в отдельную категорию типов, которые отличаются по лесорастительным условиям, производительности древостоев, по наличию тех или иных доминирующих растений в травяно-кустарничковом ярусе. Черничные кедровники большими массивами встречаются по склонам и вершинам средневысотных гор на высотах от 700 до 1000 метров над уровнем моря. Они представляют из себя древостои III – IV бонитета с примесью пихты, до 2-3 единиц состава. Возобновление происходит материнскими породами и характеризуется как отличное. Напочвенный покров состоит в основном из черники, нескольких видов осок, а так же зеленых мхов. По берегам ручьев и на нижних частях склонов расположились осоковые кедровники IV, а иногда и V классов бонитета, с преобладанием в травостое осоки, и единичной примесью ели в древостое. На территориях с худшим дренажем и на крутых затененных склонах северной экспозиции произрастают кедровники мшистой группы типов леса с дре-востоями IV и V бонитета, с примесью ели. В травяно-кустарничковом ярусе доминируют гигрофильные кустарники – голубика и багульник, а моховый покров сложен зелеными и сфагновыми мхами и представляет из себя достаточно мощный слой. В общем можно отметить, что мшистая группа характерна для восточной части провинции. Баданово - багульниковые кедровники заняли крутые и каменистые склоны и формируют на них угнетенные низкорослые древостои V бонитета. Небольшими группами, во временных руслах водостоков на мощных слабо-оподзоленных почвах, встречаются кедровники крупнотравной группы, образуя высокопроизводительные древостои III бонитета. Эти насаждения отличаются значительной примесью пихты, куртинным характером древостоя и относительно бедным подростом, с пышным развитием подлеска и травяного покрова из круп-нотравья и папоротника.
Методика сбора и объём экспериментального материала
В основу сбора экспериментальных данных положен метод пробных площадей. Технология закладки пробных площадей заключалась в следующем: подбор участка для закладки пробной площади велся так, что бы проба располагалась в типичном месте объекта исследования. Пробная площадь отграничивалась визирами, по углам ставились столбы. Размер пробной площади – 0,25 га (50 50м). Пробные площади закладывались на расстоянии не менее 30 метров от дорог (рисунок 3.1), квартальных просек, вырубок и т.д. (ОСТ 56-69-83 «Пробные площади лесоустроительные. Методы закладки»). Отграничение пробных площадей было осуществлёно с помощью буссоли, промеры линий велись мерной лентой. Геодезическая привязка была осуществлена к квартальным столбам. Следующим этапом работы явился сплошной перечёт маломерных стволов (рисунок 3.2) подроста и молодняка по односантиметровым ступеням толщины, а так же замер их высоты и диаметров у шейки корня, на , , и высоты. Перечёт маломерных стволов на пробных площадях велся на двух высотах – 0,25м от шейки корня и, где это было возможно, на 1,3м.
При перечёте использовался электронный штангенциркуль и мерная вилка. Штангенциркуль использовался при измерении диаметров до 3 см. При более крупных диаметрах использовалась мерная вилка. Замер высот производился с помощью мерной рейки (рисунок 3.2) и с помощью высотомера. Подбор модельных деревьев велся методом пропорционального ступенчатого представительства. Модельное дерево срубалось, очищалось от сучьев (рисунок 3.3). У него определялся возраст, высота, диаметры на шейке корня, высоте 0,25м от шейки корня, высоте 1,3м, а так же на ; и высоты. Далее, в соответствии с методологическими положениями В.К.Захарова [1961] cтвол делился на части, соответствующие по длине 0,1 высоты (0,1Н). Стволы распиливались (рисунок 3.4 и 3.5). Производились замеры диаметров в коре и без коры на каждой из десятой долей длинны маломерного ствола (рисунок 3.6). Данные заносились в карточку модельного дерева (приложение А.) Рисунок 3.4 – Модельное дерево, поделенное на 10 частей, ПП Рисунок 3.5 – Модельное дерево, поделенное на 10 частей, ПП 2 Рисунок 3.6 – Срез модельного дерева, ПП1
Если пробная площадь закладывалась под пологом древостоя (для анализа подроста) характеристика древостоя устанавливалась общим порядком принятым при перечислительной таксации. Характеристики пробных площадей представлены в таблице 3.1. Таким образом, в основу работы положены 8 пробных площадей, с рубкой и обмером 200 деревьев и перечётом с обмером 3571 штук маломерных стволов.
Для решения задач поставленных в настоящей работе анализировались величины, характеризующие форму и полнодревесность маломерных стволов. Особенность объекта исследования и использование методических положений предшественников в работах по данной тематике, обуславливали некоторые особенности в применении показателей формы стволов. То есть, для расчёта этого показателя формы использовался не традиционный способ, когда диаметр на определённой высоте сопоставляется с диаметром на высоте 1,3 метра, а способ, применяемый при расчёте так называемых «классов формы» [Анучин, 1952]. Целесообразность расчёта подобным образом коэффициентов формы и особенно коэффициента q2 прозвучала ещё в работах Г.М. Козленко [1940].
Переход на относительную высоту (0,1H), с одной стороны, позволил исключить влияние высоты, с другой стороны использование традиционных коэффициентов формы, когда применяется в качестве критерия диаметр на 1,3 метра при оценке формы маломерных стволов (некоторые из которых не достигают высоты 2,6 метра) влечёт за собой значительное число неточностей. Для некоторых моделей коэффициенты формы невозможно было бы установить, или они теряли бы свой смысл.
Для характеристики полнодревесности маломерных стволов использовалось нормальное видовое число: (4.5), где ст – объём ствола, м3 g0.1 – площадь поперечного сечения ствола на 0,1 высоты, м2 Н – высота ствола, м Целесообразность использования нормального видового числа подтверждается исследованиями В.С. Моисеева [1971], который указывал, что различия в объёмах маломерных стволов определённых по старым и нормальным видовым числам в отдельных случаях достигает 15-20%. Г.Б. Кофман [1986] хотя и отмечает, что все рассуждения касающиеся недостатков старых видовых чисел, в части опосредованности их высотой, в определенной степени можно отнести и к нормальным видовым числам, но приходит к выводу, что поскольку относительная высота замера диаметра ствола, на которой строится видовой цилиндр не зависит от абсолютных размеров дерева, то нормальное видовое число следует считать более совершенным.
Строение молодняков сосны по форме ствола
Начальным этапом обработки данных явилась их статистическая оценка, которая преследовала цель – дать характеристику рядов распределения рассматриваемых величин; установление величины изменчивости признаков влияющих на форму маломерных стволов. Расчёт статистических показателей так же преследовал цель оценки репрезентативности данных модельных деревьев, объектам, которые они представляют. Обработка велась в программах обеспечивающих стандартный набор статистических характеристик. В таблице 4.1 приведены результаты статистической обработки рядов данных полученных путём обмеров маломерных стволов сосны при перечётах на пробных площадях. Анализ таблицы говорит о значительной изменчивости признаков, что обусловлено большой амплитудой размеров обмеренных маломерных стволов. В таблице 4.2 приведены средние значения тех же признаков и их изменчивость, рассчитанные по модельным деревьям. Близость средних значений говорит, что модельные деревья репрезентативно отражают исследуемые совокупности. Однако изменчивость признаков закономерно увеличилась.
Сложность структуры и неоднородность большинства естественных лесных объектов делают необходимой оценку их изменчивости и характера сочетания по величине того или иного признака. Не является исключением и форма древесного ствола. Выдвигая свою гипотезу о единстве средней формы древесных стволов В.К. Захаров [1961] утверждал, что числа сбега в пределах древесной породы не зависят от условий местопроизрастания, высоты деревьев и их диаметра. Эту позицию занимали и такие известные исследователи как В.С. Чуенков [1960], А.С. Головачёв [1966] и другие. Однако, исследования М.Л. Дворецкого, И.В. Мамаева [1965], Н.М. Глазова [1968], И.И. Гусева [1975], А.А. Кулешиса [1972] и других доказали, что форма ствола зависит от ряда факторов, в числе которых густота, возраст древостоя, бонитет, средний диаметр насаждения, находивший своё отражение в величинах ступеней толщины, и размере кроны.
Изменчивость этого признака присуща даже деревьям искусственных дре-востоев, где изначально они находятся в относительно равных условиях. Хотя, форма древесного ствола имеет несколько меньшую изменчивость по сравнению, например, с диаметром, но значения её будут достаточно весомы. В тоже время величина изменчивости будет меняться, для различных показателей формы. В первую очередь это относится к величинам коэффициентов формы, характеризующих различные части ствола. В приложении Б приведены коэффициенты формы для модельных деревьев по пробным площадям. Результаты статистической обработки данных показаны в таблице 4.3 Результаты обработки говорят о довольно существенной вариации коэффициентов формы. Для основного из них – q2 она лежит в 16,32–19,84%. При этом коэффициент варьирования закономерно увеличивается для рядов коэффициента q3, характеризующего верхнюю часть ствола.
Близость средних значений признаков для отдельных пробных площадей и характер изменчивости позволили обобщить данные. В результате обработки обобщенных рядов коэффициентов формы получены их средние значения для маломерных стволов сосны (таблица 4.4).
Таким образом, были рассчитаны средние значения коэффициентов формы, изменчивость совокупных рядов коэффициентов формы q0, q1, q2 составляет 15,44 – 17,05%, коэффициент формы q3 характеризующий вершинную часть ствола имеет гораздо большую изменчивость, что впрочем не противоречит данным других авторов [Глазов, 1963]. Таблица 4.1 – Статистические показатели рядов данных перечётов деревьев на пробных площадях
Как указывал Н.П. Анучин [1982], появление ряда методов перечислительной таксации и в частности метода определения запаса, по объёмным таблицам, связано с тем что, лесоводы осознали возможность оценки совокупностей деревьев через средние величины. Однако, целесообразность использования средних величин отдельных таксационных показателей должна быть подтверждена рядом условий, основным из которых являются закономерности строения совокупности по тому или иному признаку и изменчивость ряда распределения. Безусловно, наиболее приемлемо использование средней величины для характеристики совокупности в том случае, когда ряд распределения соответствует нормальному.
На основе данных модельных деревьев были построены ряды распределения по коэффициентам формы. Для этой цели данные были сгруппированы по ступеням соответствующим 0,1 коэффициента формы. Полученные ряды коэффициентов формы подверглись математическому моделированию.
Коэффициенты формы маломерных стволов ели и пихты
Для характеристики формы стволов были исчислены коэффициенты формы. Сравнительный анализ коэффициентов формы маломерных стволов сосны (таблица 5.3) и коэффициентов формы тёмнохвойных пород (таблица 5.2) говорит о закономерной большей полнодревесности последних. Таблица 5.2 – Статистические показатели рядов коэффициентов формы ели и пихты Точность опыта, % 2,17 1,83 2,21 1,29 2,91 2,05 2,54 0,95 5.3 Оценка рядов коэффициентов формы q2 на совместимость Давая характеристику средних величин коэффициентов формы q2 для основных лесообразующих пород России Н.П. Анучин [1982] объеденил в одну группу по величине среднего коэффициента формы три породы – ель, пихту и осину. В работе В.И. Шастина «Формирование маломерных деревьев в южнотаёжных лесах бассейна Иртыша» [1976] посвящённой методам определения объёмов маломерных стволов в лесах Урала обращалось внимание на то, что средние показатели формы у стволов ели и пихты очень близки. Подобное явление можно отметить для маломерных стволов ели и пихты в районе исследования.
Оценка различия средних значений коэффициентов формы с использованием критерия Стьюдента для пробных площадей ели и пихты показали, что они не существенны. Расчётные величины критерия приведены в таблице 5.3, при стандартном значении t0.5 для всех сочетаний 2,01.
Оценка рядов на согласованность с пользованием критерия согласно Колмогорова-Смирнова (Я) показал, что оцениваемые ряды относятся к одной генеральной совокупности (Я =0,97 критическое значение при уровне значимости 0,95). Критерий Колмогорова – Смирнова для рядов распределения высот и диаметров пихты и ели равен 0,67. Данные, приведенные на графике, независимо от породы, формируют одно поле. Все сказанное выше позволяет утверждать о возможности построения единого норматива для определения объемов маломерных стволов темнохвойных пород – ели и пихты. Для характеристики полнодревесности маломерных стволов ели и пихты были исчислены значения нормальных видовых чисел. Данные приведённые в таблице показывают на значительную близость средних видовых чисел маломерных стволов на отдельных пробных площадях, что позволяет без оценки на существенность различия получить общее среднее значение признака. В результате обобщения данных и их обработки получены следующие характеристики ряда видовых чисел маломерных стволов темнохвойных пород (таблица 5.6) Таблица 5.6 – Статистические показатели обобщенного ряда видовых чисел маломерных стволов ели и пихты Статистический показатель ±m Ex As M0 Md W,% P,% 0,51 0,01 0,05 0,07 0,12 0,52 0,55 10,40 1,04 Зависимость между вторым коэффициентом формы и нормальным видовым числом (рисунок 5.3) достаточно адекватно (R = 0,57; S = 0,06) отображается линейным уравнением: f = 0,255+0,335q2 ( 5.2) Анализируя эмпирические формулы связи между старым видовым числом и вторым коэффициентом формы Г.Б. Кофман [1986] отмечал, что А.Гуттенберг (Guttenberg) по анализам хода роста 218 стволов ели, сосны, пихты и бука отмечал относительное постоянство коэффициента ч характеризующего отношение f / q2.
Особенно устойчивая закономерность отмечена им для стволов ели, у которой старое видовое число и второй коэффициент формы устанавливались для стволов без коры. Средний коэффициент ч казался равным 0,7 для стволов возраста 40 – 120 лет, для стволов в коре он в среднем равнялся 0,67. Однако автор рассматривал этот показатель как видоспецифичную постоянную, только для крупных деревьев. В молодом возрасте эта закономерность нарушается, что связывалось автором с относительно малыми высотами деревьев, при которых старое видовое число начинает сильно варьировать, а иногда и терять свой смысл. Использование в настоящей работе нормального видового числа и второго коэффициента формы привязанного к диаметру на 0,1Н, делающее эти показатели практически независящими от высоты, позволило осуществить анализ величины ч для маломерных стволов ели и пихты. Результаты расчётов приводятся ниже (таблица 5.7). Зависимость между коэффициентом формы q2 и видовым числом показана на рисунке 5.3.
Содержание таблицы говорит, что величина ч для маломерных стволов пихты и ели, данные которых положены в основу работы, очень близка с расчётным числом ч полученным А.Гуттенбергом. Следовательно, для маломерных стволов ели и пихты района исследования, для приближенных расчётов, можно использовать формулу Гуттенберга, применяя полученный коэффициент ч для маломерных стволов. Для сравнения в таблице 5.8 приведены данные полученные путём табуляции уравнения (5.2) и по формуле Гуттенберга с использованием расчетного коэффициента. Оказалось, что в пределах амплитуды коэффициента формы (q2) 0,65 – 0,85, полученные значения нормальных видовых чисел практически одинаковы.
Средние видовые высоты для ели и пихты по пробным площадям так же достаточно стабильны (таблица 5.9), что в прочем, говорит не о их меньшей изменчивости, как таксационной характеристики, а скорее отражает меньшую амплитуду высот модельных деревьев. В этой же таблице приведены результаты статистической обработки обобщенного ряда видовых высот.
Безусловно, связь видовой высоты с высотой закономерно высока – коэффициент корреляции для обобщённого ряда равен 0,73, однако связь с диаметрами гораздо ниже и изменяется по отдельным пробным площадям от практически полного её отсутствия (0,109) до весьма значительных величин коэффициента корреляции равного 0,67.
История создания объёмных таблиц достаточно обширна и берёт начало с 19 века. Первые таблицы, показывающие значения объёмов древесных стволов, были разработаны в 1804 году немецким лесоводом Гартигом. Почти на полвека позднее, в 1846 году вышли в свет более совершенные баварские таблицы, в основу которых был положен фактический материал в 40220 стволов. С 1899 по 1908 год вышли в свет таблицы А. Шиффеля, показывающие объемы стволов, в зависимости от трех характеристик: высоты, диаметра и формы ствола - отражаемой коэффициентом формы (q2) по этой же методике были построены таблицы Мааса для лесов Швеции. В 1886 году под руководством П.Н. Верехи были построены объёмные таблицы для лесов России, получившие название «временных русских массовых (объёмных) таблиц», где был применён принцип «разрядов высот». Лесничим ведомства Удельных лесов России А.А. Крюденером были построены объёмные таблицы получившие название «Удельных массовых таблиц» (1904-1913) в которых объём ствола устанавливался в зависимости от семи показателей, что сделало эти таблицы чрезвычайно громоздкими. В 1931 году были разработаны объёмные таблицы Союзлеспрома. В создании этих таблиц принимали участие выдающиеся лесоводы того времени: Д. Н. Товстолес, В. К. Захаров, Б. А. Шустов, А. В. Тюрин. Общее руководство осуществлялось профессором М.М. Орловым. Эти таблицы в значительной степени и явились методической основой для разработки современных таксационных нормативов.
