Диссертация (1154527), страница 11
Текст из файла (страница 11)
(Тобратов С.А., Железнова О.С., 2014). Вбазу данных вошли результаты обработки таксационных описаний за 1982, 19911992 и 2002 гг. Рабочий вариант базы данных представляет собой таблицы вформате «Excel»; общедоступный вариант базы представлен сериями картосхем,построенных на основании табличных данных и расчетов по ним.Все оценки запасов фитомассы, приводимые в главах 3 и 4.1, основываютсяна материалах обработки данных таксации 2002 г. для древостоев, возрасткоторых превышает 40 лет.
Отказ от использования для анализа молодняков ижердняков, а также, в случае быстрорастущих пород, средневозрастных иприспевающих древостоев продиктован необходимостью получения выборкиданных с близкими закономерностями роста (в случае молодых древостоев этизакономерности иные). Всего были обработаны данные для 300 лесных кварталов(свыше 3000 лесотаксационных выделов).53При построении геолого-геоморфологических профилей (рис. 3.2 и 3.3)использованы топографические карты масштаба 1:25 000 и фондовые материалыРязанского филиала ФБУ «Территориальный фонд геологической информации поЦФО» (данные бурения – в среднем 1 скважина на 16 км2).
Данные бурения былиобработаны С.А. Тобратовым.Обработка данных проводилась в статистических пакетах Statistica и Excelс применением стандартных статистических процедур. Построение картосхемосуществлялось в среде ГИС «Карта 2005» (производство ОКБ «Панорама»).Определение абсолютных значений запасов фракций фитомассы древостояосуществлялосьпутемсовмещенияинформацииозапасахфитомассы(экспериментальные данные, полученные на пробных площадях) с даннымиГУЛФ на основе методов регрессионного моделирования. Нормативы запасовразных фракций фитомассы были получены из работы В.А.
Усольцева (2002);созданная им база данных в настоящее время является одним из наиболееавторитетных источников информации о фитомассе лесов Северной Евразии. Длянормативных значений запасов, подобранных с учетом пространственновременных особенностей нашего объекта исследований, в программном пакетеStatistica(модульаппроксимирующие«Fixedфункции.nonlinearВregression»)качествебылипредикторовполученыиспользованынормативные значения возраста, высоты и диаметра древостоев.
Полученныефункции описывают целое семейство кривых, соответствующих динамикезапасов фитомассы для разных бонитетов (Тобратов С.А., Железнова О.С., 2014).Сложныйинеоднозначныйхарактервзаимосвязей,сменатемповизакономерностей роста дерева в течение жизни обусловливают сложностьполученных зависимостей, точность которых подтверждается близкими к 1значениями коэффициента детерминации (см. табл.
4.1 и Приложение В) ипроиллюстрирована на рис. 2.2.Использование полученных зависимостей (с подстановкой в качествепредикторов фактических значений возраста, высоты и диаметра древостоев вСолотчинском лесхозе) позволило рассчитать запасы различных фракций54фитомассы древостоя: древесины и коры ствола, листьев (хвои), ветвей, корней.Влияние на величину запасов фактической полноты древостоя учитывалось поформуле (8) (пояснения приведены ниже).На основе абсолютных значений запасов фитомассы рассчитывалиськоэффициенты благоприятности для той или иной фракции фитомассы (Кб):Кб ВфактВЗН,(7)где Вфакт – фактические запасы фракции (в абсолютно сухом состоянии, т/га) впределах данного лесного выдела, ВЗН – зональный возрастной норматив запасов(в абсолютно сухом состоянии, т/га) для подтаежных лесов центра ВосточноЕвропейской равнины в условиях современного климата, определяемый по базеБиомасса стволов с корой(Рs), т/гаданных В.А.
Усольцева (2002).180бонитет 1160140120бонитет 2100бонитет 380бонитет 4604020030405060708090100110Возраст, летФактическое значениеОпределенное по аппроксимирующей зависимостиРисунок 2.2 – Возрастная динамика биомассы стволов с корой березы для разныхбонитетов: фактические значения (по базе данных В.А. Усольцева (2002)) иопределенные по аппроксимирующей зависимости из табл. 4.1Кб представляет собой некоторый аналог применяемых в лесной наукередукционных чисел (Семечкина М.Г., 1978). Он, в отличие от абсолютныхзначений запасов, свободен от влияния онтогенетического фактора – возраста, ипоэтому может быть успешно использован для оценки воздействия экологическихфакторов на рост и продуктивность древостоев. Значения Кб > 1 свидетельствуюто повышенных запасах той или иной фракции, что, как правило, говорит облагоприятности условий для функционирования сообществ; значения Кб < 1характеризуют противоположную ситуацию.55Следуя широко используемому в практике лесного хозяйства подходу, внастоящей работе мы различаем две составляющие запасов фитомассы.
С однойстороны, это размерные характеристики деревьев в насаждении – их диаметр ивысота. Они отражают состояние (жизненный потенциал) отдельной особи всообществе, поэтому далее для краткости влияние на запасы древостояразмерного класса слагающих его деревьев будем называть фактором «особи».
Сдругой стороны, запасы древостоя зависят от его таксационной полноты,характеризующейстепеньиспользованиядеревьямизанимаемогоимипространства. Полнота отражает особенности сообщества в целом, поэтому еевклад в запасы древостоя будем называть фактором «сообщества». Оба этихфактора – «особи» и «сообщества» – далее будут рассматриваться нами какотносительно самостоятельные, хотя говорить об их полной независимости другот друга нельзя (табл.
2.4). Подчеркнем, однако, что мультиколлинеарностьсвойственна подавляющему большинству природных процессов (Усольцев В.А. идр.,2015),вследствиечегоневсегдаудаетсявыделитьполностьюнекоррелированные признаки.Таблица 2.4 – Коэффициенты корреляции (k) между состоянием отдельногодерева в сообществе (формализуется через Кб Ps модального древостоя)и таксационной полнотой насажденияВидP.
sylvestrisP. abiesB. pendulaP. tremulaQ. roburk0,0850,0260,3610,2210,381Примечание: полужирным шрифтом выделены коэффициенты корреляции, значимыена высоком уровне (р<0,05)Для оценки вклада двух факторов – «особи» и «сообщества» – в общуювеличину запасов фитомассы необходимо ввести понятие модальной полнотыдревостоя. Это полнота средних по производительности насаждений какой-либотерритории (Таблицы и модели …, 2008). В отличие от нормальных древостоев,представляющих собой наиболее совершенные, эталонные насаждения сполнотой 1, модальные древостои могут быть определены как «реальносуществующие» (Таблицы и модели …, 2008).
Приведенные в табл. 4.1зависимости разработаны нами на основе нормативных таблиц биологической56продуктивности для полноты модального древостоя (за исключением ольхи, длякоторой соответствующий норматив не был найден и поэтому использовалсянорматив для нормального древостоя). Следовательно, на полученные такимобразом значения запасов стволов с корой (Рsмод) влияет только фактор «особи»:высота, диаметр и возраст деревьев, входящие в зависимости в качествепредикторов, а значение полноты при этом соответствует модальной, то есть, посути, зональной возрастной норме.
Поэтому величину Рsмод и рассчитанный на ееоснове Кбмод будем считать характеристикой вклада состояния отдельного дерева(фактора «особи») в общую величину запасов. При практическом использованиизависимостей необходимо, помимо фактора «особи», учитывать также и фактор«сообщества» – фактическую полноту древостоя. Наиболее просто этореализуется для стволовой древесины, запасы которой, как правило, изменяютсяпропорционально динамике полноты (Усольцев В.А., 2002). Полученные с учетомфактической полноты значения запасов будем обозначать Рsфакт:Psфакт Ps мод PфактPмод,(8)где Рsмод – фитомасса в абсолютно сухом состоянии стволов в коре при полнотемодального древостоя (т/га); Рмод – полнота модального древостоя (долиединицы); Рфакт – фактическая полнота древостоя (доли единицы).Чем существеннее отклонение полноты исследуемого насаждения отзональной возрастной нормы (то есть модальной полноты), тем значительнееРsфакт будет отличаться от Рsмод.
Сопоставлением Кбмод и Кбфакт можно оценитьпроцентный вклад фактора «сообщества» – полноты – в общую величину запасовРsфакт.Еще один используемый показатель – интегральный балл состояниянасаждений (ИБС). Это балльная оценка состояния древостоев в пределах лесногоквартала, присвоенная в соответствии с величиной Кбмод и Кбфакт для запасовдревесины стволов с корой. Совместная оценка Кбмод и Кбфакт осуществлялась спомощью кластеризации этих параметров (Ward's method; Euclidean distances),после чего номера кластеров преобразовывались в ИБС. При этом минимальный57ИБС соответствует древостоям, формирующим наименьшие запасы фитомассыстволов с корой (минимальные значения Кбмод и Кбфакт).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
