RU2073420C1

RU2073420C1 - Method for evaluation of reserves of above-ground pine phytomass

Info

Publication number: RU2073420C1
Authority: RU
Inventors: А.С. Аткин; Л.И. Аткина
Original assignee: Аткин Александр Семенович; Аткина Людмила Ивановна
Priority date: 1992-05-21
Filing date: 1992-05-21
Publication date: 1997-02-20

Abstract

FIELD: forestry. SUBSTANCE: method involves preliminary estimation of the reserve of standing trees, and the available stock of above-ground pine phytomass is calculated from the following equation: P_a.g. = 0.5126 x M, where P_a.g. is above-ground phytomass (t/ha) and M is available stock of standing trees (cu.m/ha). EFFECT: simpler method. 2 tbl

Description

Изобретение относится к лесному хозяйству, в частности к лесной биогеоценологии и лесной таксации, и может быть использовано при оценке запасов надземной фитомассы лесных насаждений. The invention relates to forestry, in particular to forest biogeocenology and forest taxation, and can be used in assessing stocks of aboveground phytomass of forest stands.

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.A known method for determining the stock of phytomass by summing its components (fractions), calculated according to local tables, compiled, as a rule, for a specific region and including several inputs (tree species, diameter, height, age, completeness, density, class of bonitet, type of forest etc.), with a clear tendency to increase them to 3-6 or more, within the same table (Table 14, p. 183-207) [1]
The most accurate is the determination of the above-ground phytomass by taking model trees, based on the calculation of one tree from each thickness level, weighing their trunks and crowns, and further recalculating stocks per unit area with a known number of trees [2]
Estimation of the total phytomass by summing its fractions determined according to the tables is hardly correct. Existing tables are few in number and also have several drawbacks: averaged and aligned data will never correspond to natural ones. An increase in the number of parameters taken into account leads to a decrease in the correlation relationship between them, since it is a priori known that the degree of tightness of the connection between two signs is much higher than between several. In addition, it must be remembered that any type of mechanical action of operations (measurements) leads to the appearance of systematic and random errors, the total proportion of which increases with an increase in the number of specified and measured parameters; therefore, an increase in the number of inputs in the table and their subsequent use has an obviously imaginary .e. apparent accuracy.

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. The known methods are time-consuming and time-consuming to implement, since in the first case they require the determination of a large number of specified parameters, and secondly, felling of model trees with the subsequent determination of not only the stem but also the crown mass of the trees.

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. The purpose of the invention is the reduction of labor costs and time, reducing the complexity of work and increasing the speed of assessment while obtaining mass and correct quantitative indicators of stocks of pine phytomass.

Изобретение основано на найденной функциональной связи (r 0,974±0,018) запасов древостоя с его надземной фитомассой. The invention is based on the found functional relationship (r 0.974 ± 0.018) of the stand stock with its aboveground phytomass.

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.This goal is achieved by first determining the stand stock (m ³ / ha), and then the aboveground phytomass is determined in absolutely dry condition (t / ha) not by tables or by model trees, but by the proposed formula.

Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.

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.The necessary stand with a forest stand is selected by field surveys or by viewing forest inventory materials. The stand stock in a raw growing state (mass of trunks, m ³ / ha) is determined by any method known in taxation. It should only be remembered that when evaluating the stock, an important point is the determination of the volume of the trunk. Depending on the purpose and the required accuracy of the work, it is determined by the formula of the calculation model:
V ghf,
where V is the volume of the trunk, g is the cross-sectional area of the tree trunk at a height of 1.3 m; h average height; f average species number.

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). When taking model trees, the volume of the trunk or its segments can be determined by the formula of the middle section (simple Huber formula) and other simple or complex stereometric formulas of the cross section of the trunk. To obtain data with high accuracy, each tree is divided into 10-12 segments (sections).

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. The volume of all trunks in the study area (stock) is determined by the data from the trees or from the model trees taken. In this case, use the calculated or actual average planting model (method of the average model) or the average model from each step of thickness. The volume of the average model is multiplied by the number of trees in the stand or in the step and the desired stock of stand is obtained. In the second case, the obtained volumes of trees of all steps are summarized.

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.If you need to quickly determine the stand stock, then based on the measured indicators, it is calculated by the formula of the volume of growing trees:
M GHF,
where M is the stock of stand, cubic meter; G is the sum of the cross-sectional areas of all trees, m ² ; H average height; F is the average species number.

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.Elevated phytomass in absolutely dry condition is estimated by the proposed formula
PH Kf.xM
where pH aboveground phytomass of forest stand, t / ha;
Kf. coefficient of phytomass capacity, t / m ³ ;
M stock of forest stand, m ³ / ha.

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.Kf coefficient. characterizes the amount of aboveground phytomass per forest stand stock. For pine, it is constant and equal to 0.5126, regardless of the region and parameters of the stand. We found this indicator by conducting many years of research on the assessment of phytomass and analysis of available literature data. It is based on data from 170 sample plots planted in pine forests of different regions. In final form, the proposed formula is as follows
PH 0.5126xM.

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. The stocks of aboveground phytomass of pine plantations, determined by the known and proposed methods, show that the data obtained (Table 1) slightly differ from each other and vary within the framework of the accuracy of the study, which is quite sufficient for these works.

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.A statistical analysis of deviations and calculated accounting errors by the proposed method show (Table 2) that the systematic and random errors of the method do not exceed 9-10% and the error for all cases (m) was 1.3-4.3%
The use of known methods is accompanied by a large amount of work and the duration of their execution. The proposed method differs from the known ones by a sharp reduction in the total cost of labor and time, due to the exclusion of weighing trunks and crowns, without reducing the accuracy of the assessment. Moreover, the accuracy of estimating the stocks of aboveground phytomass will completely depend on the researcher: the better the stock stand is determined, the more accurately the phytomass will be estimated. The best results are obtained by the application of the method in assessing phytomass in clean and relatively clean pine forests with a small admixture of other species and with a composition of 7C or more.

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. The proposed method can be used to assess stocks of aboveground phytomass of pine and other tree species during design work and, in particular, forest inventory; in forest biogeocenology in assessing the biological productivity of forest stands.

Claims

A method for determining the stocks of aboveground phytomass of pine plantations, including finding and selecting the desired stand with subsequent measurement of its various indicators of diameter, height, number and distribution of trunks by thickness steps, characterized in that the stock of stands is previously determined, and the stock of aboveground phytomass is determined by the formula
R _nf 0.5126 • M,
where R _nf aboveground phytomass, t / ha,
0.5126 constant value, t / m ³ ,
M stock of forest stand, m ³ / ha.