Способ определения запасов надземной фитомассы сосновых насаждений

 

Использование: в лесном хозяйстве, в частности в лесной биогеоценологии и лесной таксации. Сущность изобретения: предварительно определяют запас древостоя, а запас надземной фитомассы определяют по формуле: Рн.ф.= 0,5126хМ, где Pн.ф. - надземная фитомасса, т/га; 0,5126 - постоянная величина, т/м³, М - запас древостоя, м³/га. 2 табл.

Изобретение относится к лесному хозяйству, в частности к лесной биогеоценологии и лесной таксации, и может быть использовано при оценке запасов надземной фитомассы лесных насаждений.

Известен способ определения запасов фитомассы путем суммирования ее составных частей (фракций), вычисленных по местным таблицам, составленным, как правило, для конкретного региона и включающим несколько входов (древесная порода, диаметр, высота, возраст, полнота, густота, класс бонитета, тип леса и т. д.), с явной тенденцией увеличения их до 3-6 и более, в пределах одной таблицы (табл.14, с. 183-207) [1] Наиболее точным является определение надземной фитомассы, путем взятий модельных деревьев, из расчета одно дерево от каждой ступени толщины, взвешивания их стволов и крон, и дальнейшего пересчета по ним запасов на единицу площади при известном числе деревьев [2] Оценка общей фитомассы суммированием ее фракций, определенных по таблицам, вряд ли корректна. Существующие таблицы малочисленны и к тому же имеют ряд недостатков: усредненные и выравненные данные никогда не будут соответствовать природным. Увеличение числа учитываемых параметров приводит к снижению корреляционной связи между ними, так как априорно известно, что степень тесноты связи между двумя признаками гораздо выше, чем между несколькими. Кроме того, надо помнить, что любой вид механических действий операций (измерений) ведет к появлению систематических и случайных ошибок, суммарная доля которых возрастает с увеличением числа заданных и измеренных параметров, поэтому увеличение числа входов в таблице и их последующее использование имеет явно мнимую, т.е. кажущуюся точность.

Известные способы трудоемки и длительны в исполнении, так как в первом случае требуют определения большого числа заданных параметров, а во-втором - валки модельных деревьев с последующим определением не только стволовой, но и кроновой массы деревьев.

Цель изобретения сокращение затрат труда и времени, снижение трудоемкости работ и повышение скорости оценки с одновременным получением массовых и корректных количественных показателей запасов фитомассы сосняков.

Изобретение основано на найденной функциональной связи (r 0,9740,018) запасов древостоя с его надземной фитомассой.

Поставленная цель достигается тем, что вначале производят определение запаса древостоя (м³/га), а затем надземная фитомасса определяется в абсолютно-сухом состоянии (т/га) не по таблицам или по модельным деревьям, а по предлагаемой формуле.

Способ осуществляется следующим образом.

Необходимый выдел с древостоем подбирают путем натурных обследований или просмотром материалов лесоустройства. Запас древостоя в сырорастущем состоянии (масса стволов, м³/га) определяют любым известным в таксации способом. Следует лишь помнить, что при оценке запаса важным моментом является определение объема ствола. В зависимости от цели и требуемой точности работ его определяют по формуле расчетной модели: V ghf, где V объем ствола, g площадь сечения ствола дерева на высоте 1,3 м; h средняя высота; f среднее видовое число.

При взятии модельных деревьев объем ствола или его отрезков может быть определен по формуле срединного сечения (простая формула Губера) и другим простым или сложным стереометрическим формулам поперечного сечения ствола. Для получения данных с высокой точностью каждое дерево делится на 10-12 отрезков (секций).

Объем всех стволов на исследуемой площади (запас) определяют по данным перечета деревьев или по взятым модельным деревьям. При этом используют расчетную или фактическую среднюю модель насаждения (способ средней модели) или среднюю модель от каждой ступени толщины. Объем средней модели умножают на число деревьев в древостое или в ступени и получают искомый запас древостоя. Во втором случае полученные объемы деревьев всех ступеней суммируют.

Если необходимо быстро определить запас древостоя, то на основе измеренных показателей он рассчитывается по формуле объема растущих деревьев: M GHF, где М запас древостоя, куб.м; G сумма площадей сечений всех деревьев, м²; Н средняя высота; F среднее видовое число.

Надземную фитомассу в абсолютно сухом состоянии оценивают по предлагаемой формуле Рн.ф. Кф.хМ где Рн.ф. надземная фитомасса древостоя, т/га; Кф. коэффициент емкости фитомассы, т/м³;
М запас древостоя, м³/га.

Коэффициент Кф. характеризует количество надземной фитомассы, приходящееся на запас древостоя. Для сосны он является константой и равен 0,5126, независимо от региона и параметров древостоя. Этот показатель найден нами путем проведения многолетних исследований по оценке фитомассы и анализу имеющихся литературных данных. Он основан на данных 170 пробных площадей, заложенных в сосняках разных регионов. В окончательном виде предлагаемая формула такова
Рн.ф. 0,5126хМ.

Запасы надземной фитомассы сосновых насаждений, определенные по известному и предлагаемому способам, показывают, что полученные данные (табл.1) незначительно отличаются между собой и варьируются в рамках точности исследования, вполне достаточной для этих работ.

Статистический анализ отклонений и вычисленные ошибки учета по предлагаемому способу показывают (табл.2), что систематическая и случайная ошибки способа не превышают 9-10% а ошибка для всех случаев (m) составила 1,3-4,3%
Применение известных способов сопровождается большим объемом работ и длительностью их исполнения. Предлагаемый способ отличается от известных резким сокращением общих затрат труда и времени, за счет исключения взвешивания стволов и крон, без снижения точности оценки. Причем точность оценки запасов надземной фитомассы будет полностью зависеть от исследователя: чем лучше будет определен запас древостоя, тем точнее будет оценена фитомасса. Наилучшие результаты дает применение способа при оценке фитомассы в чистых и условно чистых сосняках с небольшой примесью других пород и с составом 7С и более.

Предлагаемый способ может быть использован для оценки запасов надземной фитомассы сосны и других древесных пород при проведении проектных работ и, в частности, лесоустройства; в лесной биогеоценологии при оценке биологической продуктивности лесных насаждений.

Формула изобретения

Способ определения запасов надземной фитомассы сосновых насаждений, включающий нахождение и подбор нужного древостоя с последующим измерением его различных показателей диаметра, высоты, числа и распределения стволов по ступеням толщины, отличающийся тем, что предварительно определяют запас древостоя, а запас надземной фитомассы определяют по формуле
Р_нф 0,5126 М,
где Р_нф надземная фитомасса, т/га,
0,5126 постоянная величина, т/м³,
М запас древостоя, м³/га.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2