- •Введение
- •Природные условия урала
- •2. Основные положения организации лесокультурного производства
- •2.1. Периодизация лесокультурного производства
- •2.2. Лесокультурное районирование
- •3. Путисовершенствованиялесокультурного производства
- •4. Методология исследований
- •5. Методические основылесокультурных исследований
- •5.1. Определение целей и задач исследований
- •5.2.Геоботанические и лесотипологические исследования
- •5.3. Лесокультурная терминология
- •5.4. Исследование лесокультурных площадей
- •5.5. Исследование лесных культур
- •5.5.1. Лесокультурные свойства хвойных древесных пород
- •5.5.1.1. Сосна обыкновенная
- •5.5.1.3. Лиственницы сибирская и Сукачева
- •5.5.1.4. Кедр сибирский
- •5.5.2. Планирование опыта
- •5.5.3. Методические основы лесоводственной оценки типов культур и агротехнологических параметров их создания и выращивания
- •5.5.3.1. Способы возобновления леса
- •5.5.3.2. Типы и виды лесных культур
- •5.5.3.3. Густота лесных культур
- •5.5.3.4. Обработка почвы
- •5.5.3.5. Методы создания культур
- •5.5.3.6. Плантационное выращивание леса
- •5.5.3.7. Изучение качественных показателей древесины лесных культур
- •5.5.3.8. Энергетическая оценка лесных культурценозов
- •5.5.3.9. Лесные культуры ландшафтообразующего назначения
- •5.5.4. Лесокультурные методы исследований
- •5.5.5. Лесоводственно-таксационные методы исследований
- •5.5.5.1. Общие требования к закладке пробных площадей и работе на них
- •5.5.5.2. Определение лесоводственно-таксационных показаелей деревьев, древостоев и насаждений Таксационные показатели отдельного дерева Определение объемов стволов
- •Определение приростов дерева
- •Таксационные показатели элементарного древостоя (элемента леса)
- •Таксационные показатели древостоев ярусов и насаждения в целом
- •5.5.5.3. Специальные методы изучения роста, дифференции деревьев, строения и формирования древостоев и насаждений
- •Изучение роста и дифференциации деревьев
- •5.5.6. Методы изучения корневых систем
- •5.5.7. Методы изучения биологической продуктивности культур
- •5.5.8. Методы оценки качества лесных культур
- •5.5.8.1. Проблемные вопросы прогнозирования качества лесных культур
- •5.5.8.2. Оценка качества лесных культур
- •5.5.8.3. Принципы построения оценочных шкал
- •5.5.8.4. Лесопатологический мониторинг
- •5.5.9. Статистические методы исследований
- •5.5.9.1. Вариационный анализ
- •Сравнение выборок и статистических параметров
- •Сравнение статистик распределения
- •5.5.9.2. Корреляционный анализ
- •Коэффициент корреляции для больших выборок
- •Совместное вычисление коэффициента корреляции и корреляционного отношения между взвешенными рядами
- •Прямое и обратное корреляционные отношения
- •Корреляция рангов
- •5.5.9.3. Регрессионный анализ
- •Линейная регрессия
- •Криволинейные корреляционные зависимости
- •5.5.9.4 Дисперсионный анализ
- •5.5.9.5. Временные ряды
- •6. Теоретические основы оптимизации густоты древостоев
- •6.1. Состояние вопроса оптимизации густоты древостоев.
- •6.2. Обоснование оптимальной структуры сосновых древостоев
- •6.2.1. Оценка методов определения площади питания деревьев
- •6.2.2. Закономерности распределения деревьев по величине их площадипитания
- •6.2.3. Взаимосвязь площадей питания с морфометрическими характеристиками деревьев.
- •6.2.4. Оптимальные параметры древостоев в эксплуатационных лесах
- •6.2.5. Параметры древостоев, обеспечивающие максимальное накопление фитомассы крон
- •Оптимальные значения площади питания деревьев, густоты и суммы площадей сечений древостоев по накоплению фитомассы крон
- •Использованная литература
- •Приложения
- •Морфологическая характеристика лесного биогеоценоза
- •Общая характеристика лесного биогеоценоза
- •Модельное дерево № _____
- •Термины и определения по защите леса
- •Насекомые вредители лесных культур
- •Болезни лесных культур
- •Методические основы лесокультурных исследований
6.2.3. Взаимосвязь площадей питания с морфометрическими характеристиками деревьев.
Использование площади питания деревьев в качестве лесоводственно-таксационного признака при обосновании оптимальных параметров древостоев возможно лишь при наличии достаточно тесных взаимосвязей этого показателя с размерами и приростом деревьев. Поэтому необходимым этапом подобных исследований являются изучение и анализ зависимости таксационных показателей деревьев от их площади питания.
Связь размеров стволов и крон, а также текущего прироста деревьев по диаметру, высоте и объему ствола с площадью питания подробно рассматривалась в предыдущих работах (Нагимов, 1984; Луганский, Нагимов, 1994). Площади питания деревьев были определены по методу Штера. Установлено, что в естественных древостоях площадь питания деревьев довольно четко соотносятся с их размерами (табл. 68).
Таблица 68
Корреляционные отношения между площадью питания деревьев и их таксационными показателями
Класс возраста |
Диаметр ствола |
Высота ствола |
Диаметр кроны |
Длина кроны |
Прирост за последние 5 лет |
|
по диаметру |
по объему |
|||||
II |
|
|
|
|
|
|
III |
|
|
|
|
|
|
IV |
|
|
|
|
|
|
V |
|
|
|
|
|
|
Учитывая недостоверность различий
корреляционных отношений по лесорастительным
подзонам и типам леса, в табл. 68 приведены
средние значения и пределы изменения
этого показателя по всей совокупности
пробных площадей в зависимости только
от возраста древостоев. Обращает на
себя внимание довольно широкий диапазон
колебания корреляционных отношений
для приведенных зависимостей. Связь
диаметра стволов с площадью питания
(
)
более тесная, чем высот (
). К подобным результатам ранее пришли
и другие исследователи (Поляков, 1973;
Мартынов, 1976; Вайс, 1995; и др.).
В соответствии с величиной питания деревья в древостоях имеют кроны определенных размеров. Характер корреляции площади питания деревьев с диаметрами крон примерно такой же, как и с диаметром стволов. Это обстоятельство свидетельствует, что расчеты площади питания с учетом диаметра ствола или диаметра кроны дают аналогичные результаты. Теснота связи протяженности кроны с площадью питания дерева выражена в несколько меньшей степени.
Логическим итогом рассмотренных зависимостей является факт существования тесных связей между площадью питания и приростом деревьев. Эти связи вызывают наибольший интерес, так как только с их учетом возможно правильное определение оптимальной густоты древостоев и проведение мер ухода за лесом. Как отмечалось выше, в насаждениях известного возраста величина площади питания непосредственное влияние оказывает в основном на текущий прирост деревьев за какой-либо малый промежуток времени, в связи с чем была изучена зависимость между площадью питания и текущим приростом по диаметру за различные промежутки времени: 3 года, 5 и 10 лет. Установлено, что теснота связи между площадью питания и приростом по диаметру ствола за последние 3 и 5 лет, практически одинакова. Однако определить текущий прирост за малый период времени (в данном случае за 3 года) технически более сложно (Матвеев, Мотин, 1962). Корреляция же площади питания с приростом за 10 лет оказалось несколько ниже. Поэтому в дальнейших исследованиях нами использовалась зависимость между площадью питания и текущим периодическим приростом деревьев за последние 5 лет.
В наибольшей степени с площадью питания
коррелирует прирост ствола по диаметру.
Корреляционные отношения, характеризующие
связь этих показателей, колеблются в
пределах 0,60 – 0,86. Связь прироста стволов
по объему и площади питания несколько
слабее, хотя и довольно высокая (
).
Корреляционная связь текущего прироста
деревьев по высоте и площади питания
изучалась только по данным модельных
деревьев. Теснота связи между этими
показателями оказалась значительной
(
=
0.38 – 0.61). Однако ввиду небольшого
количества сравниваемых пар корреляционные
отношения, характеризующие эту связь,
в большинстве случаев оказались
статистически недостоверными.
Наблюдается некоторое уменьшение значений корреляционного отношения с ухудшением лесорастительных условий. Более заметно уменьшение тесноты всех связей с увеличением возраста древостоев. Данное обстоятельство свидетельствует о том, что чем моложе насаждение и лучше лесорастительные условия, тем заметнее отзывчивость деревьев на изменение площади питания .
Площадь питания деревьев, определенные по формуле (135), соотносится с размерами деревьев еще более согласованно. Корреляционные связи площади питания с диаметром ствола ( = 0.87 – 0.97), высотой ствола ( = 0.83 – 0.94), диаметром кроны ( = 0.85 – 0.97) и длиной кроны ( = 0.85 – 0.94) значительно теснее, чем приведенные в табл. 68. Связь текущих приростов по диаметру, высоте и объему ствола с площадью питания, определенной по предлагаемой нами формуле, также теснее. Так, значения корреляционных отношений, характеризующие связь площади питания с приростом стволов по диаметру, колеблются в пределах 0,70 – 0,88. Также тесно коррелируют с площадью питания текущие приросты по объему ( = 0.65 – 0.87) и высоте ( = 0.47 – 0.70) ствола.
Известно, что величина текущего прироста по тем или иным таксационным показателем во многом определялся размерами деревьев и их ранговом положением в древостое (Антанайтис, Загреев, 1981; Маслаков, 1981; Гурцев, 1996; и др.). В этой связи представляется интересным рассмотрение зависимости прироста деревьев от их площади питания в пределах определенных размерных классов. Это позволит в значительной степени снизить влияние рангов деревьев на исследуемую зависимость, т.е. рассмотреть ее в «чистом» виде, а также оценить реакцию деревьев разных размеров на величину площади питания.
С этой целью материалы четырех постоянных пробных площадей, заложенных в 41 – 48-летних сосняках ягодниковых, были объединены в одну совокупность. Затем для каждой ступени толщины были рассчитаны корреляционные отношения связи текущего прироста по площади сечения и площади питания деревьев (табл. 69).
Таблица 69
Корреляционные отношения зависимости текущего прироста по площади сечения деревьев от их площадей питания
Ступени толщины |
Методы определения площадей питания |
||
выборочных проб |
Штера |
предлагаемый |
|
4 |
0.29
|
0.20 0.071 |
0.25 0.085 |
8 |
0.46 0.105 |
0.38 0.098 |
0.44 0.090 |
12 |
0.50 0.070 |
0.34 0.080 |
0.57 0.075 |
16 |
0.54 0.077 |
0.40 0.044 |
0.59 0.051 |
20 |
0.36 0.082 |
0.29 0.081 |
0.40 0.070 |
24 |
0.28 0.090 |
0.18 0.080 |
0.28 0.081 |
Из приведенных материалов следует, что значения корреляционных отношений для соответствующих методов в табл. 69 существенно ниже,чем приведенные выше. Тем не менее, факт существования связи текущего прироста от площади питания даже у деревьев с примерно одинаковым диаметром ствола не вызывает сомнений. Наблюдается уменьшение тесноты рассматриваемой связи в крупномерных ступенях толщины. Аналогичные результаты ранее получали и другие исследователи (Тябера, 1982; Вайс, 1995). Таким образом, можно сделать заключение, что интенсивность роста деревьев высших рангов в меньшей степени зависит от величины площади питания. Резкое падение тесноты связи у самых тонких деревьев также вполне объяснимо. Это отстающие в росте и отмирающие деревья.
Следует считать установленным, что площади питания, определенные по предлагаемому нами методу, довольно четко соотносятся с размерами деревьев. Поэтому разделение общей площади насаждения между деревьями по формуле (135) является вполне обоснованным, а закономерности изменения текущего прироста деревьев в зависимости от площади питания могут быть положены в основу определения оптимальной густоты древостоев.
