Впервые эти таблицы были помещены в «Справочник таксатора» (1952 г.) [1]. Эти нормативы были составлены В.Е. Шульцом в 1938 г. Первый вариант таблицы служит для восстановления таксационной характеристики древостоя бывшего до рубки и затем пройденного выборочной (или иной) рубкой. Переход от диаметров стволов на высоте груди к диаметрам на высоте пня применяется для сосняков при учете пневого осмола разными приемами, а для остальных пород в тех же случаях, когда необходимо знать комлевой сбег.

Л.А. Марцинковский [2] отмечал, что показатели ряда таблиц указанных в справочнике имеют расхождения с полученными в отдельных районах конкретными материалами. В результате оказалось, что различия между данными справочника диаметров на высоте груди 8-24 см очень малы и не имеют существенного практического значения. При диаметрах 28-56 см максимальная разница не превысила 2 см. Автор делает вывод о соответствии таблиц условиям лиственничников Хакасской автономной области.

Ю.В. Селиванов [3], исследуя сосновые молодняки учебно-опытного лесхоза естественного происхождения, изучал зависимость между диаметром на пне и на высоте груди в сосняках I класса возраста. Сопоставление полученных результатов с материалами справочника [1] свидетельствовала о совпадении данных.

По мнению всех исследователей, наибольшее различие в соотношении диаметров комлевой части наблюдаются для крупномерных деревьев.

Программа и методика исследований. Перед проведением исследований были поставлены следующие задачи:

а) Изучить особенности лесного фонда Большемуртинского лесничества.

б) Определить регрессионное соотношение диаметров на высоте груди и диаметров у шейки корня для стволов пихты на бонитетной основе.

в) Изучить форму нижней части стволов пихты.

г) Для объединенных данных построить нормативы определения диаметров на высоте груди по диаметрам на высоте пня и наоборот. Таблицы составить для деревьев пихты.

д) Осуществить проверку таблиц путем вычисления различных ошибок и сравнить предлагаемые нормативы с данными других авторов.

Объектом исследования стали пихтовые древостои различного бонитета. Измерение диаметров растущих деревьев производилось на высоте 1,3 метра и на высоте пня. По требованиям инструктивных документов высотой пня считается точка, находящаяся на высоте d_1,3/3. В случае, когда диаметр места замера превышал 60 см, использовался способ определения через длину окружности. Всего обмеру было подвергнуто 450 деревьев (пихта 450 шт.).

Обработка материала производилась с помощью электронной таблицы «Excel» на ПЭВМ.

Объем собранного материала достаточен для получения достоверных результатов.

Средние таксационные характеристики древостоев приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Средние таксационные показатели (пихтового элемента леса)

• Примечание: П осзм – Пихтач осочково-зеленомошный; П кзм- Пихтач кустарниково-зеленомошный; Б осзлм- Березняк осочково-зеленомошный.

Результаты и обсуждение. На предварительном этапе выполнялся анализ материала различными методами. Статистический анализ дает общее представление об исходных данных. Средний диаметр на высоте груди варьировал в небольших пределах от 13,8 до 17,5 см. Средний диаметр на высоте пня изменялся в небольших пределах от 17,9 до 20,7 см. Статистические показатели соответствуют возрасту данных насаждений. Точность опыта не превысила 5%, что указывает на достаточность исходных данных.

Изменчивость абсолютного сбега варьировала от слабой до значительной степени. С увеличением бонитета деревьев наблюдалось уменьшение эксцесса и асимметрии рядов распределения признака. Сбег с изменением диаметров стволов на высоте пня увеличивался. Максимальная величина абсолютного сбега наблюдалась у деревьев пихты в березняках 2 класса бонитета. Минимальный сбег в пихтачах 4 класса бонитета.

Для построения нормативов зависимости d_1.3=f(d_п) и d_п=f(d_1.3) необходимо первоначально получить регрессионную модель.

С целью анализа регрессионных линий они были нанесены на один график (рисунок 1).

Рисунок 1 – Зависимость диаметров деревьев пихты на высоте груди от диаметров на высоте пня на бонитетной основе

Сравнение линий указывало на незначительное различие между ними. Для того чтобы аналитически подтвердить данное заключение мы использовали формулу В.В. Загреева [4]:

,                  (1)

где Х_ср.кв.- среднеквадратическое отклонение сравниваемых рядов, %;

а_i – значение первого ряда;

b_i – значение второго ряда;

n – число пар.

В результате оказалось, что между линиями 2-го и 3-го бонитета среднеквадратическое отклонение составило 6,9%; между линиями 3-го и 4-го – 4,5%; между линиями 2-го и 4-го- 12,3%. Таким образом, максимальное различие выражено между крайними классами бонитета. Однако наибольшая величина разницы приходилась на минимальные ступени толщины, которые не подлежат рубке. Поэтому было принято решение объединить исходный материал.

Для построения зависимостей d_1.3= f(d_п) и d_п =f(d_1.3) мы объединили отдельные выборки в единую выборочную совокупность. В результате регрессионного анализа были получены модели (таблица 2).

Анализ уравнений показал, что они характеризуются допустимой степенью адекватности(R>0,950), уравнения достоверны так как (F_ф> F_т). Величина ошибки

Таблица 2 – Параметры зависимости диаметров стволов на высоте груди и диаметров на высоте пня

составила для первой модели 1,4 см, а для второй 1,7 см. Коэффициенты a и b обоих уравнений значимы, поскольку (p_a, p_b ≤ 0,05). Полученные модели были

протабулированы. В результате была составлена таблица 3.

Выводы. В результате было установлено, что бонитет незначительно влияет на соотношение диаметров нижней части деревьев, и на основании этого при построении нормативов этот фактор можно не учитывать.

Таблица 3 – Нормативная таблица зависимости диаметров стволов на высоте груди от диаметров на высоте пня

Данные собраны в различных районах Российской Федерации: Европейская часть России, территория Красноярского края, южно-таежные леса Средне-Сибирского плоскогорья, Нижнее Приангарье.

По причине вариабельности данных был проведен статистический анализ процента коры от объема (%) по ступеням толщины: средняя величина (Хср), стандартное отклонение (σ), основная ошибка (mx) и точность опыта (р). В итоговой таблице 1 приведены результаты расчетов и средние параметры процента коры от объема деревьев пихты по ступеням толщины.

Таблица 1 – Статистический анализ данных пихты по ступеням толщины и итоговый усредненный процент коры от объема деревьев

Примечание: Хmin – Xmax – диапазон данных по проценту коры, %.

Выполненный статистический анализ показывает, что средние параметры в целом (исключение ступени 12 и 44 см) соответствуют параметрам генеральной совокупности при вероятности 0,683.

Установлено, что наблюдается уменьшение процента коры от объема деревьев пихты по ступеням толщины с 17% у тонкомерных стволов до 5% у древесных растений максимальной толщины.

Входом в таблицу являются класс бонитета (Ia – Va) и средняя высота, выходными переменными – видовая высота (НF), сумма площадей поперечных сечений (ΣG_1,0) и запас (М_1,0).

Для определения видовой высоты использовали данные таблиц хода роста:

НF =  ,                                                                                                                         (1).

Затем строили диаграммы связи по классам бонитета: HF=f(H) и ΣG_1.0=f(H). Выравнивание кривых производилось с помощью полиномов 1-2-го порядка с коэффициентами детерминации (R²=0,998-1,0). Итоговый запас вычисляли по аппроксимированным значениям видовой высоты и суммы площадей поперечных сечений:

М_1,0 = ΣG_1.0* НF ,                                                                                                                  (2).

В результате норматив для древостоев кедра сибирского имел следующий вид (таблица).

Данные показывают, что различия между значениями классов бонитета проявляются только при значительных средних высотах. Рекомендуется выполнить дифференциацию по классам бонитета при высотах выше15 мс разделением на две группы (нормальные и низкопродуктивные насаждения).

Составленные нормативы позволяют оценивать и сравнивать продуктивность еловых насаждений.

Таблица – Общий норматив определения видовых высот, сумм площадей поперечных сечений и запасов еловых насаждений на бонитетной основе (Ib-Va) (фрагмент)