УДК 630*524

НАПРАВЛЕНИЕ МАКСИМАЛЬНОГО ДИАМЕТРА ПО СТОРОНАМ СВЕТА НА ТЕРРИТОРИИ КАРАУЛЬНОГО ЛЕСНИЧЕСТВА УЧЕБНО-ОПЫТНОГО ЛЕСХОЗА СИБГАУ

Горошко Андрей Александрович
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М.Ф. Решетнёва
аспирант

Аннотация
Одной из главных характеристик дерева является диаметр на высоте 1,3 м. Этот показатель позволяет рассчитать площадь сечения дерева и запас насаждения. При измерении площади сечения ее приравнивают к правильной геометрической фигуре (кругу или эллипсу) и делают расчет по соответствующей формуле. Наибольшей точности отвечает формула эллипса, вычисленная по максимальному и минимальному диаметрам. Но возникает сложность с поиском максимального диаметра. Цель данного исследования – объяснить, в какую сторону направлены максимальные диаметры стволов и от каких факторов это зависит.

Ключевые слова: диаметр на высоте груди, коэффициент корреляции, площадь сечения, полнота, поперечное сечение, сосна обыкновенная, среднее квадратическое отклонение, таксационная характеристика


THE DIRECTION OF THE MAXIMUM DIAMETER TO THE CARDINAL POINTS ON THE TERRITORY OF THE FOREST GUARD TRAINING AND EXPERIMENTAL FORESTRY SIBSAU

Goroshko Andrey Aleksandrovich
Siberian State Aerospace University named after Academician M.F. Reshetnev
postgraduate

Abstract
One of the main characteristics of the tree is the diameter at a height of 1.3 m. This figure allows to calculate the cross-sectional area and tree planting stock. When measuring the cross-sectional area it equates to a regular geometric shape (circle or ellipse) and make the appropriate calculation formula. The highest accuracy of the ellipse corresponds to the formula, calculated on the maximum and minimum diameters. But there is a difficulty with the maximum diameter of the search. The purpose of this study - to explain which way to aim the maximum diameter of the trunk, and on what factors it depends.

Библиографическая ссылка на статью:
Горошко А.А. Направление максимального диаметра по сторонам света на территории Караульного лесничества учебно-опытного лесхоза СибГАУ // Современная техника и технологии. 2017. № 2 [Электронный ресурс]. URL: http://technology.snauka.ru/2017/02/12449 (дата обращения: 26.05.2017).

Расчет площади сечения ствола – важный этап в таксационных работах. Полученная площадь используется для определения объема ствола и запаса насаждения. Чаще всего площадь сечения приравнивается к правильным геометрическим фигурам, кругу или эллипсу, и рассчитывается по соответствующим формулам. При этом максимальную точность дает расчет по формуле эллипса, выполненный по максимальному и минимальному диаметру [1, с. 52]. Данная статья направлена на поиск закономерностей в распределении максимального диаметра ствола по сторонам света.

Исследования были проведены в условиях Караульного участкового лесничества учебно-опытного лесничества СибГАУ, которое расположено в центральной части Красноярского края на территории Емельяновского административного района. Согласно районированию Красноярского края, объект исследования расположен в Чулымо-Кетском южно-таежном районе. Территория представлена всхолмленным рельефом. В приенисейской части распространены сосновые насаждения, занимающие водораздельные хребты и склоны южных экспозиций. Исследуемый участок относится к южному макросклону. Объектами исследования являлись насаждения сосны обыкновенной (Pinus sylvestris). Было заложено 17 пробных площадей, на каждой из которых обмерено, в среднем, 100 деревьев сосны. У каждого дерева были измерены 4 диаметра на высоте груди по разным сторонам света. На основании этих замером определялась форма поперечного сечения ствола по критерию отклонения диаметров 3 %. Каждое дерево было отнесено к одной из категорий по форме поперечного сечения (округлая, переходная, неправильная). Так же вычислено среднеквадратическое отклонение по остаткам. Подробный расчет этих показателей приведен в статье «Выбор критерия для разделения деревьев по форме поперечного сечения ствола» [2]. Форма поперечного сечения деревьев сосны изучалась в ряде статей [3,4,5,6,7,8]. У стволов округлой формы нет необходимости находить максимальный диаметр, поскольку диаметры в таких стволах несущественно отличаются. У остальных стволов было определено направление максимального диаметра по сторонам света и выражено в процентах от общего количества анализируемых стволов в насаждении. Характеристики изучаемых насаждений представлены в таблице 1.

Насаждения для анализа имеют преимущественно южные (теплые) экспозиции склонов, что объясняется особенностями рельефа (район исследования имеет южный макросклон). Крутизна склона варьирует от 6 до 28 градусов.

Представлены насаждения от 1 до 4 бонитета, преимущественно осочково-разнотравным типом леса. Исследования проводились в насаждениях с составом сосны 5 и более единиц. Средний возраст насаждений варьировал от 60 до 130 лет, средняя высота от 14 до 27 метров, средний диаметр от 14 до 40 см. Полнота изменялась от 0,3 до 1. Среднеквадратическое отклонение варьировало от 2,33 до 4,71. Распределение максимального диаметра по сторонам света различно в зависимости от стороны света. Так в направлении с севера на юг процент деревьев изменялся от 8,1 до 48 %, с запада на восток – от 14 до 42 %, с северо-запада на юго-восток от 4 до 29,5 %, с северо-востока на юго-запад от 6,8 до 39,2 %. Для выявления закономерности была построена диаграмма (рисунок 1).

Рисунок 1 – Распределение максимальных диаметров деревьев по сторонам света.

Анализ рисунка 1 показывает, что не наблюдается какого-то преобладающего направления максимального диаметра ствола. В направлении с северо-запада на юго-восток количество стволов с

Таблица 1 Основные характеристики насаждений

Характеристики Номера пробных площадей
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Таксационные показатели
Экспозиция ЮВ ЮВ Ю Ю Ю Ю ЮЗ ЮВ З С Ю З З ЮВ З Ю ЮЗ
Крутизна, град. 14 16 16 28 22 15 25 8 10 14 18 12 18 6 26 28 28
Бонитет 1 2 2 4 3 2 3 1 1 3 2 4 3 2 3 3 3
Тип леса ОСРТ ОСРТ ОСРТ СПОС СПОС ОСРТ СПОС ОСРТ ОСРТ ОСРТ ОСРТ ЧЕР ОСРТ ОСРТ СПОС СПОС СПОС
Состав 10С 10С+Б 6С4Б+Ос 10С 7С3Б 7С3Б 8С2Б 7С2Б1ОС 8С2Б+

ОС+Л

9С1Б 7С3Б+С 9С1Б 8С2Б+ОС 7С3Б 5С2С1Л2Б 10С 10С+Б
Возраст, лет 75 80 80 90 85 65 60 80 65 110 95 130 130 110 110 60 70
Ср. Высота, м 24 23 22 18 20 20 16 24 23 23 23 21 25 27 22 14 16
Ср. Диаметр, см 26 28 28 28 28 20 16 32 24 40 36 36 32 32 36 14 16
Полнота 1 0,7 0,7 0,3 0,6 0,9 0,6 0,5 0,9 0,5 0,6 0,8 0,8 0,6 0,6 0,6 0,7
Другие показатели
Ср. квадратическое отклонение, % 2,79 2,93 2,99 4,57 3,42 2,50 2,33 2,37 2,88 3,35 3,74 4,71 3,15 2,42 2,34 3,66 2,98
Распределение максимальных диаметров по сторонам света, %
С-Ю 25,0 30,5 20,0 29,5 8,1 43,2 48,0 36,8 33,3 30,0 35,4 27,1 19,7 17,6 46,9 31,7 34,6
З-В 25,0 27,1 42,0 25,6 40,5 20,5 14,0 28,9 31,3 38,3 30,8 18,8 34,4 29,4 18,8 26,7 26,9
СЗ-ЮВ 26,8 8,5 4,0 10,3 12,2 29,5 28,0 15,8 20,8 16,7 7,7 18,8 16,4 20,6 15,6 15,0 19,2
СВ-ЮЗ 23,2 33,9 34,0 34,6 39,2 6,8 10,0 18,4 14,6 15,0 26,2 35,4 29,5 32,4 18,8 26,7 19,2
Сумма 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

максимальными диаметрами, в большинстве случаев, не является преобладающим. Диаметры по остальным направлениям имеют различную динамику.

Дальнейшее исследование проводилось с применением корреляционного анализа. На основании таблицы 1 была построена корреляционная матрица по некоторым показателям (таблица 2).

Таблица 2 – Корреляционная матрица

Признаки Среднеквадрати-ческое

отклонение, %

Полнота С-Ю З-В СЗ-ЮВ СВ-ЮЗ
Среднеквадра-тическое

отклонение, %

1
Полнота -0,25 1
С-Ю -0,32 -0,04 1
З-В 0,10 -0,12 -0,72 1
СЗ-ЮВ -0,41 0,48 0,37 -0,58 1
СВ-ЮЗ 0,56 -0,22 -0,78 0,41 -0,67 1

Анализ таблицы 2 позволяет сделать следующие выводы. Количество деревьев, максимальный диаметр которых направлен с севера на юг, существенно коррелирует с числом деревьев с направлением максимального диаметра с запада на восток (-0,72) и северо-востока на юго-запад (-0,78). В этом случае связь обратная. По остальным сторонам света коэффициент корреляции меньше. Между З-В и СЗ-ЮВ он составляет -0,58, между СЗ-ЮВ и СВ-ЮЗ коэффициент корреляции равен -0,67. Вполне понятен отрицательный коэффициент корреляции между взаимно перпендикулярными диаметрами (С-Ю и З-В, СЗ-ЮВ и СВ-ЮЗ). Важнее проанализировать коэффициенты корреляции между смежными замерами диаметра. Таким образом возникают пары замеров, которые хоть и слабо положительно коррелируют между собой, но сильно отрицательно коррелируют с остальными двумя замерами. Это пара С-Ю, СЗ-ЮВ и З-В, СВ-ЮЗ.

Кроме того, количество деревьев с максимальным диаметром в направлении СЗ-ЮВ и СВ-ЮЗ имеет значительную корреляцию со среднеквадратическим отклонением, -0,41 и 0,56 соответственно. Это позволяет сделать вывод о том, что с увеличением среднеквадратического отклонения количество деревьев в этих категориях уменьшается и увеличивается соответственно.

Так же наблюдается положительная корреляция полноты и количества стволов в группе СЗ-ЮВ, которая составляет 0,48.

Заключение. Таким образом, единого фактора, влияющего на направление максимального диаметра по сторонам света, не обнаружено. Имеются корреляционные связи, как между сторонами света, так и между таксационными показателями и сторонами света, но они требуют дальнейшего изучения.


Библиографический список
  1. Орлов М.М. Лесная таксация, 3-е изд. Л.: Лесное хоз-во и лесн. пром-ть, 1929. 532 c.
  2. Горошко А.А., Вайс А.А., Якунин М.А., Амельков А.А., Ушаков А.С., Седембиль Ш.А. Выбор критерия для разделения деревьев по форме поперечного сечения ствола // Международный научно-исследовательский журнал. 2016. № 5–5 (47). C. 58–61.
  3. Горошко А.А., Вайс А.А., Красиков И.И. Форма поперечного сечения деревьев на высоте груди в сосновых насаждениях заповедника «Столбы» // Хвойные бореальной зоны. 2015. № 1–2 (33). C. 13–18.
  4. Вайс А.А. Форма поперечного сечения деревьев сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в условиях заповедника «Столбы» // Научно-методический электронный журнал Концепт. 2016. Т.2. с. 61-65.
  5. Вайс А.А. Форма поперечного сечения деревьев сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в условиях заповедника «Столбы» // Международный журнал экспериментального образования. 2015. №3-4. С. 583-584.
  6. Вайс А.А. Изменение деревьев с круговой формой поперечного сечения сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в условиях заповедника «Столбы» // Международный журнал экспериментального образования. 2015. №8-1. С. 158.
  7. Вайс А.А. Влияние экспозиции и крутизны склонов на форму поперечного сечения деревьев сосны на высоте 1,3 метра в условиях заповедника «Столбы» // Сельское, лесное и водное хозяйство. 2014. №2(29). С. 4.
  8. Вайс А.А. Влияние качества условий произрастания на форму поперечного сечения деревьев сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) // Успехи современного естествознания. 2013. №7. С. 174-175.


Все статьи автора «Горошко Андрей Александрович»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: