Введение к работе
Актуальность тени: в современных лесотаксационных и лесоводственных исследованиях явно прослеживается тенденция к переходу от изучения частных закономерностей к созданию обобщающих моделей строения и роста древостоев. Это обусловлено накоплением объема знаний и широким внедрением в научные исследования и практику ведения лесного хозяйства электронно-вычислительной техники, которая позволяет не только изучать сложные системы, но и Применять полученные результаты в практической деятельности. Нашли производственное применение дистанционные методы изучения лесных ресурсов, предложены варианты моделей строения и роста насаждений, иммитациошше модели рубок ухода. И хотя во многих случаях таксационное и лесоводственное моделирование просто повторяет ранее достигнутые результаты, выполняя лишь функцию свертки информации, однако, есть немало работ, которые показывают, что данное направление позволяет получить качественно иной уровень знаний с непосредственным выходом на практическое их использование в лесохозяйственной практике.
В связи с вышеизложенным, представляются актуальными исследования в области выявления общих взаимосвязей таксационных показателей, выявления закономерностей их роста и изменения в древостоях и построении на этой основе иммитационной модели строения и роста насаждений. -
Цель исследования - заключается в установлении всеобщих взаимосвязей таксационных показателей древостоев и в построении прогностической иммитационной модели строения" и роста древостоев, которая позволяет не только прогнозировать естественный рост насаждений, но и иммигировать различные варианты рубок ухода. Взаимосвязи таксационных показателей кроме того, что они являются составной частью математической модели строения и роста древостоев, ориентированы также и на использование их в разработке дистанционных методов учета лесных ресурсов.
Научная новизна состоит в том, что вместо частных закономерностей строения и роста древостоев, установленных применительно к определенному географическому району или к типу условий места произрастания, предложены универсальные взаимосвязи таксационных показателей, определяемые лишь возрастом и
морфологической структурой древостоя. Показано, что прогноз роста чистых сосновых насаждений, с достаточной для практики точностью, можно осуществить на основе следующей исходной информации: возраст, число .стволов, .средняя высота, средний диаметр, среднее относительное протяжение крон в центральной ступени. толщины. Установлено, что прогноз естественного роста древостоев и иммитацию вариантов рубок ухода мощно вести по одной и той же кодели на основе общих закономерностей. Введено понятие -лесоводственная полнота. Впервые в практике лесотаксационного моделирования обоснованы . пределы возможной области прогнозирования роста насаждений, которые определяются степенью их физической и физиологической устойчивости, оцениваемой через лесоводственную полноту, относительное протяжение крон и соотношение D/H. Показано, что с введением ' показателей протяженности кроны можно перейти от локальных связей к общим, которые уже. не зависят от .условий места произрастания и географического района.' '
Практическая ценность и реализация результатов исследования. Разработанная математическая модель роста -сосновых древостоев позволяет обосновать начальную густоту посадки и . режим изреживания насаждений. Район действия модели - ареал сосны. Важной составной частью модели являются критерии устойчивости насаждений против вшг-юх воздействий. Их учет, в практической деятельности позволит выращивать- здоровые сосновые насаждения с запасами к возрасту главной рубки более 500 ма/та. '
Установленные взаимосвязи таксационных показателей позволяют повысить точность таксации лесосечного- фонда и лесотаксационного дешифрирования аэрокосиичвских материалов.. На их основе разработаны правила аналитико-измерительного дешифрирования лесов северо-восточной части СССР с помощью аэрокосмических снимков, по которым выполнено лесотаксационное дешифрирование на площади 23,4 млн.га. В их - состав входят: нормативы закладки числа реласкопических площадок- на таксационно-дешифроврчных выделах СТДВ), таблицы видовых высот, номограммы взаимосвязи диаметра, высоты, полноты и возраста насаждений, номограмма для определения процента деловых стволов через возраст, высоту и полноту, правила работы с таксационным прицелом. Некоторые из указанных предложений 'Вошли в новое наставление по отводу и таксации
k'
лесосечного фонда в лесах СССР. Установленные закономерности строения и роста древостоев учтены при организации сети постоянных пробных площадей по изучению хода роста древостоев и мониторингу лесов. .
Апробация работы. Результаты исследований опубликованы в журналах "Лесное хозяйство", "Лесоведение", сборниках научных трудов ВНИИЛМ и ЛенННИЛХ» а также в изданиях ЦБНТИлесхоз. Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на ученом совете ИИЧ' В/О "Леспроект",. техническом совете В^О "Леспроект", на совете и" конференциях ВИЖЛХ, на Всесоюзном научно-техническом совещании "Повышение эффективности производства в лесной промышленности и лесном хозяйстве на основе АСУ" С г.Петрозаводск, 1936 г. ). во Всесоюзном научно-исследовательском институте лесоводства и механизации лесного хозяйства, на научно-методической конференции Камбоджийского СХИ (г.Пномпень, 1990 г.). Программа "Сосна" передана в 1991 г. в Воронежский лесотехнический и , в Сибирский технологический институты.
- Публикация работ: основные положения диссертации опубликованы в 23 научных работах, общим объемом 13,5 печатных листов, в том числе 2 монографии и одна брошюра и 20 статей и материалов научных конференций.
Личный вклад автора. Автор являлся научным руководителей исследований по ' теме диссертации,' принимал непосредственное участие в планировании и проведении полевых экспериментов. Статистическая обработка материалов с помощью ЭВМ во всох случаях выполнялась непосредственно автором.
На защиту выносятся следующие основные положения:
-
Взаимосвязи таксационных показателей древостоев одной породы являются всеобщими и не зависят от возраста, географического района и условий, места произрастания.
-
В дополнение к ранее известному критерию ветроустойчивости насаждений, выражаемому через отношение среднего диаметра к средней высоте, предлагаются два новых критерия ветроустойчивости и жизнестойкости насаждений: лесоводственная полнота и среднее относительное протяжение крон. Моделирование процессов роста древостоев возможно до тех пор, пока не будут нарушены критические пороги указанных критериев.
-
Для прогноза роста сосновых древостоев необходимо иметь
данные о возрасте, высоте, диаметре,' числе стволов и об относительном протяжении крон (с учетом сказанного в пункте 2).
4. Математическая модель строения и роста чистых сосновых насаждения, позволяющая не только прогнозировать рост древостоя в естественном режиме, но и имитировать рубки ухода как по низовому, так и по верховому методам.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, изложена на 507 страницах, включая приложения С133 с.) и содержит ИЗ таблиц, 26 рисунков. Библиография включает 591 название, в том числе 1І8 иностранных.
В третьей главе частично использованы результаты исследования, вошедших в кандидатскую диссертацию, выполненную на тему: "Взаимосвязи основных таксационных показателей", составляющие не более 5% объема представленной на рассмотрение работы'.
