Москва, Россия
Москва, Россия
Москва, Россия
Рассмотрены основные исторические этапы развития лесотаксационных нормативов для оценивания сортиментной структуры древостоев Костромской области. Обзор современной отечественной и зарубежной литературы показывает, что актуальным методом сортиментной оценки является применение уравнений обра-зующей древесного ствола. Уравнения образующей позволяют учитывать региональные особенности форми-рования стволов основных лесообразующих пород и адекватно предсказывать изменение диаметра с высотой, что позволяет производить качественную оценку материальной структуры и выхода сортиментов. Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.) относится к одной из основных лесообразующих пород Костромской обла-сти и выступает источником ценных сортиментов, точность учёта которых оказывает существенное влияние на экономическую эффективность ведения лесного хозяйства региона. Анализ развития и применяемых в практике ведения лесного хозяйства методов сортиментной и материальной оценки стволов в Костромской области по-казывает, что отсутствуют региональные нормативы, отвечающие современным требованиям. Поэтому целью исследования является оценка материальной структуры стволов сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) Ко-стромской области с использованием уравнения образующей и разработка на базе полученной модели новых лесотаксационных нормативов. По данным анализа стволов сосны, произраставших в Костромской области, на основании численного интегрирования образующей древесного ствола произведен расчёт выхода деловой древесины различных категорий крупности, дров и отходов. Для оценки качества моделирования использова-ны общепринятые метрики соответствия: квадратный корень из среднеквадратической ошибки (RMSE), сред-ний процент абсолютной ошибки (MAPE), средняя абсолютная ошибка (MAE), ошибка среднего смещения (MBE) и коэффициент детерминации (R2). Предложена методика моделирования материальной структуры ство-лов деревьев сосны, базирующаяся на использовании уравнения образующей ствола. С применением модели образующей получены таблицы материальной оценки стволов сосны Костромской области. Сопоставление полученных данных с действующими лесотаксационными нормативами показало, что применение модели позволяет повысить точность учёта крупной деловой древесины высших разрядов высот до 30%. При этом корректируются значения выхода средней и мелкой деловой древесины, а также дров и отходов, что приведёт к более рациональному использованию сосновых стволов и будет способствовать повышению доходности веде-ния лесного хозяйства в регионе. Применение предложенной методики в сочетании с современными цифровыми технологиями будет способствовать упрощению процедуры материальной оценки лесосечного фонда и со-кращению финансовых и временных затрат на ее проведение.
сосна обыкновенная, сортиментные таблицы, сортиментация, сосновые древостои, образующая ствола, Ко-стромская область, таблицы материальной оценки
Введение
Костромская область занимает второе место по площади в Центральном федеральном округе Российской Федерации, а лесистость региона по данным Федерального агентства лесного хозяйства составляет 74,1 %. К главным лесообразующим породам относится сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.), круглая древесина и продукты переработки которой пользуются значительным спросом на рынке. Экономика региона на протяжении длительного времени неразрывно связана с ведением лесного хозяйства и лесопромышленным комплексом [1], повышение эффективности которых требует проведения научных исследований и внедрения разработок.
Леса Костромской области являются источником высококачественной древесины. Еще в середине XIX века в пойме реки Унжа, в окрестностях города Макарьева, были выделены корабельные рощи, а сосновые леса взяты под надзор Лесным ведомством. Помимо нужд флота высокотоварная древесина требовалась во многих отраслях хозяйства – от строительства зданий и железных дорог до изготовления предметов быта, искусства и музыкальных инструментов, а отходы деревообработки шли на дрова [2].
Возросшие в XIX веке объемы заготовки древесины требовали её учёта, качество и точность методов которого в Костромской области изменялись с развитием лесной науки. Необходимы были нормативы, применение которых позволяло оценивать запас спелого леса на корню и проводить анализ его сортиментной структуры. Первые упоминания о сортиментных таблицах для лесов региона относятся к материалам для оценки земель Костромской губернии, опубликованным в 1908 году [3]. Входом в таблицы являлись порода и возраст, а запас древесины подразделялся на строевую и дровяную части, выраженные в процентах. Нормативы были составлены для хвойных пород (сосна и ель), а с увеличением возраста древостоев в них прослеживаются несогласованность в изменении процента выхода строевой древесины. Соотношения между строевой и дровяной древесиной в таблицах не могли считаться достаточно обоснованными и использовались в качестве придержек при оценивании сортиментной структуры древостоев.
В период с 1908 по 1917 годы А.А. Крюденером были составлены и опубликованы массовые таблицы и таблицы сбега для основных лесообразующих пород европейской части России [4-6], территорией применения которых была и Костромская губерния. Входом в таблицы были такие показатели, как древесная порода, лесорастительная область, тип местообитания, тип деревьев. А.А. Крюденером впервые в нашей стране был создан наиболее полный набор таксационных нормативов для подеревного отпуска леса.
В 1914 году опубликованы таблицы сортиментов древесины для казенных лесных дач Костромской губернии [7]. В них впервые объём строевого леса был подразделён на категории крупности, применяемые и в настоящее время: крупная, средняя и мелкая древесина. Входом в таблицы являлись разряд массовых таблиц, порода и диаметр на высоте груди [8]. В 1925 году таблицы сортиментов были дополнены, переизданы и утверждены на расширенном техническом совещании при Костромском гублесотделе [9].
Н.П. Анучиным разработаны таблицы материальной оценки лесосек для основных лесообразующих пород, входом в которые являлись разряд высот, диаметр на высоте 1,3 м и высота. Рассчитаны объёмы стволов в коре и без нее, выход крупной (от 25 см в верхнем отрезе), средней (от 14 до 24 см) и мелкой (до 13 см) древесины, а также дров и отходов. Непосредственно сортиментные таблицы Н.П. Анучина включали сведения о выходе из деловых стволов основных лесообразующих пород таких пиломатериалов установленного образца, как пиловочник, шпальник, строительное бревно, балансы, рудничные стойки, а также технологического
сырья, дров и отходов.
Анализ развития и применяемых в практике ведения лесного хозяйства методов сортиментной и материальной оценки стволов в Костромской области показывает, что отсутствуют региональные нормативы, отвечающие современным требованиям. Поэтому цель исследования – анализ материальной структуры стволов сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) Костромской области с использованием уравнения образующей и разработка на базе полученной модели новых лесотаксационных нормативов для материальной оценки
