ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результаты выполнения НИР

Вопросы рационального использования природных ресурсов, восстановления лесов и повышения их продуктивности в настоящее время становятся важной государственной проблемой. Эффективное решение данной проблемы должно основываться на современной теории структуры насаждения и совер­шенствования моделирования динамических состояний древостоев. Развитие теории математического моделирования и расширение области применения ее к изучению древостоев позволило значительно углубить познания закономерно­стей их роста в статике и динамике. Исследования производительности насаж­дений базируются на собранной информации о реальных древостоях, с после­дующей ее обработкой на основе регрессионного анализа. Полученные при этом модели в целом отражают средние характеристики таксационных призна­ков древостоев.

Одним из наиболее важных показателей продуктивности насаждений яв­ляется древесный прирост. Различают древесный прирост по высоте, диаметру, площади поперечного сечения, объему среднего дерева, сумме площадей сече­ний, запасу древостоя. Наибольшее практическое значение имеет прирост древостоев по запасу. Разрабо­тана классификация прироста и изменения запаса древостоя, которая утвержде­на в качестве ОСТа (ОСТ 56-73-84). Эта классификация устанавливает единую символику и математическое выражение разновидностей прироста и изменения запаса древостоя.

Текущий прирост по запасу древостоя определяют по наличным деревьям (Z _Мн) и деревьям, составляющим древостойnлет назад (Z_Мб). Математиче­ское выражение текущего прироста запаса древостоя, полученного по налич­ным деревьям, имеет следующий вид:

Z _Мн = (М _А-m_А-п)/n.

Текущий прирост запаса древостоя по деревьям, составляющим древо­стой п лет назад, определяется по уравнению:

Zмб=(М_A-М _А-n+М_n^отп)n. где:

M_а-запас древостоя в настоящее время,

М _А-n-запас древостоя п лет назад,

n - продолжительность периода,

М_n^отп-запас отпада заnлет,

m_А-п-запас наращивания насаждения.

В этом случае текущий прирост насаждения слагается из двух величин: изменения запаса древостоя и запаса отпада за этот период.

В лесохозяйственной практике более широко используются показатели текущего прироста, определяемого однократным обмером деревьев наличного древостоя. Анализ, однако, показал, что прирост запаса наличного древостоя не учитывает прироста деревьев отпада за п лет. Поэтому он меньше текущего прироста, определяемого при повторном обмере деревьев. Установлено, что прирост отмирающих деревьев за небольшой период составляет всего около 2…3% прироста оставляемых деревьев. Но это справедливо при условии учета только естественного отпада деревьев в насаждении. Если проводятся рубки ухода, эта закономерность не выдержива­ется. При рубках ухода из насаждения выбираются деревья - носители прирос­та, и доля неучтенного прироста возрастает. Однократный обмер деревьев не может дать той точности в определении прироста, которую можно получить при повторных обмерах на постоянных пробных площадях.

Во время роста насаждения происходит постоянное увеличение размера деревьев по диаметру, высоте, объему с одновременным уменьшением числа деревьев в древостое. Прирост средней высоты, среднего диаметра и среднего объема слагается из двух величин: действительного прироста и изменения за счет уменьшения деревьев вследствие отпада или вырубки при уходе за лесом.

Наблюдения на постоянной пробной площади показали, что в период 60…65 лет средний диаметр дубового насаждения увеличился с 20,4 см до 23,2 см. Прирост за 5 лет, равный 2,8 см, является текущим приростом по диаметру неизменного числа деревьев (256 шт.) насаждения. Но в 65-летнем возрасте в результате отпада 52 деревьев со средним диаметром 18,8 см средний диаметр оставшихся деревьев увеличился на 0,6 см: с 23,2 до 23,8 см. Совокупное изме­нение диаметра за 5 лет составило 3,4 см. Аналогичные изменения наблюдают­ся по средней высоте и среднему объему. Поэтому математическое выражение текущего прироста по средней высоте, среднему диаметру и среднему объему будет иметь следующий вид:

Z_ТП= ТП _а-ТП _а-n-ТПn, где:

ТП _а- среднее значение показателя оставляемой части деревьев в настоя­щее время,

ТП _а-n -среднее значение показателя оставляемой части древостояnлет назад,

ТП_n-изменение среднего значения показателя древостоя в результате отпада деревьев за этот период.

Во время роста древостоев на определенном промежутке времени число деревьев сохраняется или отпадают деревья со средней величиной, равной среднему значению показателя древостояnлет назад. При этом не происходит изменения среднего значения показателя древостоя в результате отпада деревь­ев (ТП_n= 0).Текущий прирост средних величин (высоты, диаметра, объема) в этом случае равен разности этих величин в настоящее время иnлет назад (Z_ТП=ТП _а- ТП _а-n). Если же в отпад идут деревья со средним размером больше или меньше значений показателя древостояnлет назад, то это приводит к дополни­тельному приращению величины текущего прироста. Поэтому для связи между текущим приростом и текущим изменением средних величин (высоты, диамет­ра и объема) предлагается ввести коэффициент К = ТП ^отп / ТП _а-n, где

ТП ^отп - среднее значение таксационного показателя деревьев, идущих в отпад.

В этом случае математическое выражение текущего прироста будет иметь вид:

Z_ТП=(ТП _а-ТП _а-п) К

Для определения текущего прироста по средним высоте, диаметру, объе­му необходимо предварительно установить связь поправочного коэффициента с возрастом и структурой выбираемой части древостоев различных древесных пород.

Путем перемножения прироста по среднему объему на число деревьев в этом возрасте определяется текущий прирост древостоя по запасу.

Приведенные в справочных таблицах хода роста сведения об изменении средних зна­чений высоты и диаметра растущей части древостоя иногда используются при определении текущего прироста по этим показателям. Однако при этом необъ­ективно отражается динамика прироста во времени. Для повышения точности учета и более полной характеристики насаждений при моделировании их роста необходимо использовать данные о средней высоте и диаметре не только оставляемой час­ти, но и древостоя в целом по общей производительности.

Изложенная методологическая особенность моделирования древостоев позволит получать наиболее точные значения важнейших показателей, харак­теризующих оставляемую, выбираемую части и общую производительность.