Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

КРУГОВАЯ ПРОБНАЯ ПЛОЩАДЬ МАТЕРИНСКОЙ ЕЛИ (Е.А. Степкина, бакалавр техники и технологии)

В наших опытах за центр пробной круговой площади принимали материнскую ель в виде семенного дерева, оставленного после рубок ухода за ельником. Вокруг центрального круга диаметром 10 м принимали схему закладки кольцевых пробных площадок шириной 10 м в одной круговой площади с общим радиусом не менее 70 м. Центральную материнскую ель во время проведения измерений обвязали веревкой. Границы участков устанавливали колышками и лентами.

Зимой границы размечаются на снегу. Поэтому зимние эксперименты гораздо удобнее и видимость в лесу высокая.

Тогда значение площади S не требует специальных измерений и её можно вычислять по аналитическим формулам. Они будут исходить из следующих рядов, приведенных в таблице 1.

Расстояние L от центра (ствол материнского дерева для первичного древостоя) или же от центрального круга (место обитания крупного семенного дерева для вторичного древостоя) изменяется одинаково от нуля через ширину кольца, в примере через 10 м.

Расчет площади колец. Примем следующие условные обозначения: N - численность деревьев различных видов и возраста на каждой кольцевой пробной площадке, шт.; i - номер кольца шириной B, начиная от центрального круга диаметром B (для естественных древостоев) или же радиусом B (для вторичных лесов, подверженных в прошлом лесосечным работам) с центральным материнским деревом ели; B - ширина кольца, исходя из половины средней высоты деревьев-лидеров на выделе леса или же относительно половинной высоты материнской ели, м; S - площадь кольцевой площадки, ар (100 м2); R - радиус срединной окружности кольцевой пробной площадки, м.

Таблица 1

Параметры кольцевых пробных площадок круговой пробной площади

Первичный древостой

Вторичный древостой

Диаметр наружный пробной площадки, м

Средний радиус кольцевой площадки, м

Площадь кольцеврй площадки при

B=10 м,

ар (100м2)

Нарас-

тание площади при

B=10 м, ар (100м2)

Диаметр наружный пробной площадки, м

Средний радиус кольцевой площадки, м

Площадь кольцевой площадки при

B=10  м,

ар

Нарас-

тание площади при B=10 м, ар

1

1 B

-

0,25π

0,25π

2 B

-

2

3 B

2 B

2,00π

2,25π

4 B

3 B

3

5 B

4 B

4,00π

6,25π

6 B

5 B

4

7 B

6 B

6,00π

12,25π

8 B

7 B

16π

5

9 B

8 B

8,00π

20,25π

10 B

9 B

25π

6

11 B

10 B

10,00π

30,25π

12 B

11 B

11π

36π

7

13 B

12 B

12,00π

42,25π

14 B

13 B

13π

49π

8

15 B

14 B

14,00π

56,25π

16 B

15 B

15π

64π

9

17 B

16 B

16,00π

72,25π

18 B

17 B

17π

81π

10

19 B

18 B

18,00π

90,25π

20 B

19 B

19π

100π

Для наиболее часто встречающего в антропогенным образом измененных лесах, что характерно даже для недавно организованных особо охраняемых территорий, кольцевого контура пробной площади получим следующие уравнения изменения параметра площади:

- площадь первого круга по схеме на фиг. 2, показывающего размещения материнской ели вторичного выдела леса

2.                     (1)

- для всех колец пробной площади, начиная с первого

2.           (2)

Ширина кольца пробной площадки B=10 м оказалась удачной. Она показывает кратное иррациональному числу 2 изменение площади концентрических колец по мере удаления наружной окружности от материнской ели.

Здесь разница между кольцами нарастает через целое число «два», начиная от центрального круга площадью в 1  (табл. 2), то есть наращивание площади круговой пробной площади происходит по закону арифметической прогрессии.

Расположение концентрических колец лесного участка на территории круговой пробной площади становится идеально упорядоченным. Эта равномерная шкала позволяет выявлять биотехнические закономерности волновых изменений показателей от принятого центра.

Плотность древостоя. Удельные показатели лесных земельных участков получаются на единицу площади лесного древостоя, причем на круговой пробной площади по кольцевым пробным площадкам.

Они позволят сравнивать результаты исследований на круговых и стандартных прямоугольных пробных площадях. Кроме того, удельные параметры лесного древостоя необходимы при сравнении по продуктивности древесных растений различных типов лесных почв.

Обработка данных проведенных измерений густоты размещения деревьев на кольцевых пробных площадках проводилась по следующим удельным показателям:

n - плотность размещения на участке леса всех деревьев, шт./ар;

nE - плотность размещения на пробных площадках ели, шт./ар;

2 - плотность размещения подроста ели, шт./ар.

Элементарная густота деревьев определялась по пробным площадкам кольцевой формы относительно центральной материнской ели, размещенной на центральном круге диаметром 10 м.

Плотность всех деревьев на пробной площади кв. 37. Табличная модель приведена в данных таблице 3. Причем заметим, что доля ели на выделе 8 кв. 37 равна 50 % по сравнению с выделом 9 на кв. 30.

Таблица 3

Плотность всех видов деревьев n, шт./ар

Расстояние

от центра

Геодезические

направления

Всего

С

В

Ю

З

0

0.75

0.75

0.75

0.75

0.95

10

5.5

4.5

7.5

13.5

9.02

20

6

6.5

7.5

18

8.72

30

7

8

10

18.5

8.91

40

4.5

8

13

11

7.11

50

6

8

8

15

7.12

60

8

8

11

11

7.44

70

5.5

7

11.5

6.5

5.35

80

3

6

8

6

3.76

Среднее

4.7

5.75

7.8

10.1

6.39

 

Структуризация, т.е. территориальное экологическое равновесие (баланс), у деревьев ели здесь богаче. Поэтому будем искать волновые закономерности.

Волновое возмущение является обязательным атрибутом в поведении популяции лесных деревьев [1].

Всего на кольцах деревья распределяются от круга с материнской елью по формуле вида

2

2

2.             (3)

Таблица 4

Плотность деревьев ели nE, шт./ар

Расстояние

от центра

Геодезические

направления

Всего

С

В

Ю

З

0

0.75

0.75

0.75

0.75

0.95

10

3

3.5

5

9.5

5.41

20

3

4.5

2

11.5

4.77

30

2.5

6

6.5

11.5

5.41

40

1

6

5.5

7

4.00

50

4

7.5

6

11.5

5.47

60

5.5

6.5

9

9

5.53

70

4.5

5.5

8

5.5

4.12

80

1.5

4

5

4.5

2.53

Среднее

2.65

4.5

4.85

7.15

4.34

 

Плотность ели на пробной площади кв. 37. Исходные данные приведены в таблице 4.

Плотность деревьев ели в центре круговой площади очень низка и равна всего 0,95 шт./ар, хотя размеры имеет диаметром 20 м.

На четырех кольцевых пробных площадках наблюдается максимальное значение плотности деревьев ели. Средневзвешенная плотность на круговой пробной площади равна 4,34 шт./ар.

Вместе постоянный член, возбуждение и волновое изменение образуют формулу вида

2

2

2.                       (5)

Распределение плотности ели таково, что с края надземной кроны материнской ели возникает максимум энергетического её воздействия на сородичей. Затем по тренду энергия воздействия убывает, вначале медленно, а затем ускоряясь к краю круговой пробной площади.

Таблица 5

Плотность подроста ели 2, шт./ар

Расстояние

от центра

Геодезические направления

Всего

С

В

Ю

З

0

0.5

0.5

0.5

0.5

0.64

10

0

0

3.5

5.5

2.12

20

1

0

2

11.5

3.25

30

0

3.5

6

10

3.55

40

0

3.5

4

1

1.27

50

0

1.5

2.5

7.5

2.17

60

0

2.5

7.5

6.5

3.04

70

2.5

3.5

5

3.5

2.36

80

1

3

3.5

2.5

1.55

Среднее

0.55

1.85

3.5

4.9

2.28

 

Плотность подроста ели на пробной площади кв. 37. Как видно из данных таблицы 5, имеется разница в плотности подроста ели.

Из-за разницы в территории, плотность подроста ели на центральном круге больше по сравнению с центральным квадратом на 100 (0,64-0,50) / 0,50 = 28,0 %.

В среднем радиальные направления прямоугольных пробных площадок по убыванию плотности подроста по сторонам света ранжируются по предпорядку предпочтительности: запад (4,9 шт./ар), юг (3,5 шт./ар), восток (1,85 шт./ар) и север (0,55 шт./ар).

Вместе образовалась биотехническая закономерность вида

2,                       (5)

2, 2,

2,

2,

2.

Эффективность нового способа проявляется в том, что он позволяет применять как известные методы таксации древостоя, так и предлагаемый способ распределения деревьев относительно центральной материнского дерева по кольцевым пробным площадкам. Эти измерения будут пригодны для изучения радиальных распределений числа деревьев, а также плотности их размещения в зависимости от расстояний между центральным материнским деревом и серединой кольцевых пробных площадок.

Литература

1. Мазуркин, П.М. Экологическое равновесие древостоя / П.М. Мазуркин, Е.А. Степкина. - М.: Изд-во «Академия естествознания», 2009. - 240 с.


Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074