EVALUATION OF FOREST AREA PRODUCTIVITY BASED ON INDIVIDUAL TREE VOLUME DATA IN THE SOUTH SIBERIAN MOUNTAIN ZONE OF THE BAIKAL MOUNTAIN FOREST REGION

В настоящее время интерес к оценке объёмов и запасов древесины теряет свою актуальность. Современные тренды связаны с оценкой биологической и углеродной продуктивностью лесов. Но необходимо иметь в виду, что точность определения древесных объёмов (отдельных деревьев) и запасов (насаждений) является основой, как процессов депонирования углерода, так и оценкой хозяйственной деятельности профильного предприятия.

Сегодня очень важно выполнять сравнение дистанционных и наземных методов оценки лесных ресурсов, а для этого нужно продолжать поиск эффективных аналитических подходов.

Такие исследования продолжаются, так М.Н. Ефремова, С.Л. Шевелёв предложили ряд упрощённых формул для определения объёмов стволов берёзы

С внедрением новых программно-измерительных комплексов ГИС Field-Map определение объёмов растущих деревьев становится приемлемо точным и достаточно эффективным

В более раннем исследовании установлено

Современные системы лазерного сканирования позволяют определять геометрические параметры растущих деревьев (положение дерева, диаметры на разных высотах, ширину, площадь поверхности, объём кроны) с приемлемой точностью

Цель исследования. Сравнить различные формулы по определению объёма растущих деревьев. Установить ландшафтные особенности наиболее производительных лесных участков с точки зрения продуцирования максимальных объёмов отдельных деревьев.

Улан-Удэнское лесничество расположено в центральной части Республики Бурятия на территории муниципального образования «Иволгинский район». Согласно Перечню лесорастительных зон и лесных районов Российской Федерации, территория лесничества отнесена к Южно-Сибирской горной зоне Байкальского горного лесного района.

Климат района расположения лесничества резко континентальный. Зима безветренная, холодная, малоснежная. Климат характеризуется большой сухостью воздуха, обилием солнечных дней, малым количеством осадков в году и неравномерным их распределением по временам года, строгой периодичностью ветров и коротким вегетационным периодом. Средняя продолжительность вегетационного периода – 150 дней (с начала мая по конец сентября). Средняя сумма осадков за вегетационный период составляет 173 мм, максимальная – 291 мм. К положительным сторонам климата района следует отнести большую продолжительность и интенсивность солнечного сияния.

В целом климат района позволяет вполне успешно выращивать основные лесообразующие породы: сосну, лиственницу, кедр сибирский, березу, осину. Территория лесничества по характеру рельефа относится к горной местности. Основными почвообразующими породами являются коренные интрузивные и эффузивные породы различного возраста, кислого и среднего состава.

Лесистость составляет 59,7%. Исходя из того, что леса Улан-Удэнского лесничества относятся к защитным лесам, сплошные рубки в насаждениях не предусмотрены, в виду этого площади под лесовосстановление отсутствуют

Исследованные сосновые древостои описаны набором таксационных  характеристик (таблица 1).

Насаждения характеризуются следующими древесными породами: сосной обыкновенной (Pinus sylvestris L.); лиственницой сибирской (Larix sibirica L.); березой повислой (Betula pendula Roth.); осиной или тополем дрожащим (Populus tremula). Основным элементом леса является древостой сосны. В составе насаждений его участие занимает от 5 до 10 единиц.

Максимальный возраст древостоев 130 лет, минимальный 90 лет. Средний диаметр составляет 24-28см, средняя высота 19-21 м. Запас менялся от 140 до 300 м3/га. Полнота насаждений варьировала в пределах от 0,5 до 0,7; бонитет – II, III и IV классы по шкале М.М. Орлова.

Принципиальная разница установлена в местоположении участков, а следовательно, и в условиях произрастания. Первый участок размещён на склоне южной экспозиции, второй и третий участки в условиях равнинного рельефа местности. Для четвертого участка характерно положение на горно-каменистой местности, на крутом склоне южной экспозиции.

Рисунок 1 - Схема расположения опытных участков

DOI:10.60797/JAE.2025.55.10.2

Подлесок состоит из следующих древесных пород: шиповник (Rosa majalis Herrm.); спирея (Spiraea salicifolia L.); рододендрон (Rhododendron dauricum L.).

Ствол растущего дерева является качественно иным объектом таксации по сравнению с объемом срубленного дерева. Основной особенностью является то, что достаточно сложно охарактеризовать форму древесного ствола растущего дерева без привлечения сложных современных технологий. На основании таксационных описаний выполнено сравнение лесных участков.

Участок 1: смешанное сосновое насаждение злаково-разнотравного типа леса, третьего бонитета на южном крутом склоне.

Участок 2: чистое сосновое насаждение второго бонитета, равнина, злаково-разнотравного типа леса.

Участок 3: смешанное сосновое насаждение второго бонитета, равнина, злаково-разнотравного типа леса.

Участок 4: чистое сосновое насаждение четвертого бонитета на южном крутом склоне горно-каменистого типа леса.

Запас насаждений зависит от условий произрастания, а объем растущих деревьев в насаждении это первичная основа определения запаса. В таблице 2 представлены объемы и их изменчивость в конкретных условиях произрастания. Сравнению подлежат, только ступени толщины, которые встречались на всех четырех участках. В нашем случае диапазон ступеней составлял по всем участкам пределах от 8 до 52 см. Особое внимание обращали на условия произрастания и рельеф лесных участков.

Сравнение производительности участков выполнялось по двум ступеням толщины (20 см – среденемерные деревья и 40 см – крупномерные деревья). Изменчивость объемов по стандартной формуле составила от 0,048 до 0,305 м3. Максимальный объем на 20 ступени толщины установлен на втором участке, минимальный – на четвертом, на 40 ступени максимальный объем показали первый и второй участки, минимальный – третий участок.

Изменчивость объемов по формуле Денцина варьировала в диапазоне от 0,038 до 0,232 м3. Максимальный объем на 20 ступени толщины наблюдался на втором участке, минимальный – на четвертом, на 40 ступени максимальный объем показали первый и второй участки, минимальный – третий участок.

Варьирование объемов по формуле Третьякова Н.В. 0,039-0,240 м3. Максимальный объем 20 ступени толщины на втором участке, минимальный – на четвертом, на 40 ступени максимальный объем показали первый и второй участки, минимальный – третий участок.

Изменение объемов по формуле Ли-Чан-Гена наблюдалась в диапазоне от 0,040 до 0,243 м3. Максимальный объем на 20 ступени толщины выявлен на втором участке, минимальный – на четвертом, на 40 ступени максимальный объем показали первый и второй участки, минимальный – третий участок.

По формуле Дементьева Н.Н. разница 0,042-0,258 м3. Максимальный объем на 20 ступени толщины на втором участке, минимальный – на четвертом, на 40 ступени максимальный объем показали первый и второй участки, минимальный – третий участок.

Максимальная разница по формуле Дементьева Н.Н. установлена в диапазоне от 0,047 до 0,275 м3. Максимальный объем на 20 ступени толщины составил на втором участке, минимальный – на четвертом, на 40 ступени максимальный объем показали первый и второй участки, минимальный – третий участок.

Максимальная разница в объемах отдельных деревьев наблюдалась в чистых насаждениях на равнине, далее в смешанных насаждениях на склоне, затем на равнине в смешанных насаждениях и самый минимальный объем отдельных деревьев установлен для чистых насаждений на склоне. Выполненные исследования еще раз доказывают, что объем растущих деревьев зависит от условий произрастания и при планировании каких-либо лесохозяйственных мероприятий нужно учитывать характер рельефа местности, тип леса и состав насаждения. С точки зрения полученных результатов, максимальный эффект от хозяйственных мероприятий, связанных с увеличением объема растущих деревьев, можно получить на равнинных участках в чистых насаждениях.

Исследования по определению объема растущих деревьев позволили получить следующие выводы:

1. Лесные участки, в которых провели измерения и определение объёмов характеризовались модальной полнотой, чистым и смешанным составом, а также различным месторасположением по отношению к рельефу.

2. Сравнительный анализ объёмов отдельных деревьев, вычисленных по универсальным формулам (стандартная, Денцина, Н.В. Третьякова, Ли-Чан-Гена, Н.Н. Дементьева, С.И. Цая) показал, что все методы достаточно близки по значениям объёмов. Уравнение С.И. Цая составлено на основе данных срубленных деревьев сосны указанного района, что подтверждает вывод о корректности использования любой формулы для расчёта объёма деревьев.

3. Сравнение продуктивности участков выполнялось по двум представленным на всех участках ступеням толщины: 20 и 40 см. Результаты показали, что объем растущих деревьев зависит в большей степени от условий произрастания, а также значительное влияние оказывает экспозиция склона.

В границах Улан-Удэнского лесничества объем растущих деревьев зависит от условий произрастания и наибольший эффект по его увеличению можно достичь с помощью хозяйственной деятельности на равнинных чистых по составу насаждениях. Полученные результаты исследования позволят, в том числе повысить точность вычисления сортиментного запаса, а значит более рационально использовать древесные ресурсы.