ВЛИЯНИЕ ПРОХОДНЫХ РУБОК НА СТРОЕНИЕ СЕВЕРОТАЁЖНЫХ СОСНЯКОВ ПО ДИАМЕТРУ
ВЛИЯНИЕ ПРОХОДНЫХ РУБОК НА СТРОЕНИЕ СЕВЕРОТАЁЖНЫХ СОСНЯКОВ ПО ДИАМЕТРУ
Аннотация
В статье приведены результаты анализа влияния рубок ухода на строение по диаметру северотаёжных сосняков. Исследования проведены на 10 пробных площадях, заложенных в смешанных сосняках черничных, пройденных проходными рубками интенсивностью 33–39% в период с 2009 по 2012 гг. На пробных площадях провели комплекс лесоводственно-таксационных работ. Для установления закономерностей строения сосняков по диаметру применен метод естественных ступеней толщины, предложенный А.В.Тюриным.
Установлено, что ряды распределения деревьев по диаметру в сосняках, пройденных рубками ухода, и в сосняках, не затронутых рубками ухода, достоверно отличаются. После проведения проходных рубок в центральных ступенях толщины (0,9–1,1) сосредоточено большее количество деревьев (53%), чем в древостоях с естественным изреживанием (38,6%).
На основе получено ряда распределения деревьев по диаметру в сосняках, пройденных рубками ухода, составлена таблица распределения числа деревьев сосны по 4-сантиметровым ступеням толщины в зависимости от среднего диаметра.
1. Введение
Проведение рубок ухода это важное лесохозяйственное мероприятие, направленное на формирование высокопродуктивных древостоев и обеспечение неистощительного непрерывного лесопользования
. Рубки ухода оказывают значительное влияние на рост лесных насаждений, происходит изменение экологических факторов и трансформация строения древостоя , , .Строение древостоев — это порядок сочетания деревьев, характеризующийся закономерность распределения, варьирования и связью таксационных показателей.
Одним из основных показателей строения древостоев является распределение деревьев по ступеням толщины. С помощью данного показателя можно получить распределения по высоте, объему, площади сечения.
Первоначальные выводы о строении древостоев по диаметру были сделаны профессорами Вейзе, Фекете, Шиффелелем
. Основоположниками изучения строения отечественных лесов являются Н.В. Третьяков, сформулировавший закон единства в строении насаждений , и А.В. Тюрин, предложивший заменить абсолютные ступени толщины на ступени, выраженные в десятых долях среднего диаметра древостоя. Полученные ступени он назвал естественными ступенями толщины. Данный метод прост и нагляден, он позволяет сравнивать распределения в древостоях различного происхождения, среднего диаметра, возраста, условий произрастания .Изучение закономерности строения древостоев позволяет углубить и расширить знания о природе лесов, является теоретической основой лесной таксации, позволяет отслеживать изменения, происходящие в древостоях и управлять их развитием. В разные годы строение древостоев европейского Севера изучали: В.И. Левин
, О.А. Неволин , И.И. Гусев , и др.Изучение строения древостоев не потеряло свою актуальность. Данные о строении древостоев по диаметру используются для изучения роста насаждений, сортиментации древостоев, составления товарных таблиц. Выявленные закономерности в строении древостоев позволяют повысить точность таксации и усовершенствовать лесоустроительное проектирование.
Цель исследования — изучить строение по диаметру северотаёжных сосняков, пройденных проходными рубками интенсивностью 33–39%.
2. Материалы и методы исследования
Анализ строения древостоев проводился по материалам обследования 10 пробных площадей (ПП), расположенных в северо-таежном лесном районе европейской части Российской Федерации на территории Обозерского лесничества Архангельской области
. ПП заложены в смешанных сосняках черничниках, пройденных проходными рубками интенсивностью 33–39% в 2009 – 2012 годах. Обследование проведено летом 2025 года, на момент обследования возраст насаждения составлял 85–90 лет.Обследование ПП проводилось по общепринятой методике
. На каждой ПП выполнялся сплошной перечет. К древостою относили деревья с диаметром на высоте 1,3 м > 6 см. Диаметр определялся с точностью 0,1 см.Для изучения закономерности распределения древостоев на каждой пробе, полученные по результатам таксации распределения деревьев по ступеням толщины, преобразовывали в ряды распределения по естественным ступеням толщины. Для этого средний диаметр древостоя принимался за 1,0, а диаметры остальных ступеней выражались в десятых его долях. Распределение древостоя по естественным ступеням толщины выполнялось графическим способом
.Исследование строения древостоя выполнялось с использованием методов математической статистики, вычислялись параметры, характеризующие распределение
, , .3. Результаты и обсуждение
Проводя исследования строения древостоев, А. В. Тюрин пришел к выводу, что распределение древостоев по естественным ступеням толщины не зависит от породы, бонитета и полноты древостоя, но зависит от возраста насаждений и характера рубок ухода
. Для изучения влияния интенсивности проходных рубок на строение северотаёжных сосняков исследуемые ряды распределения деревьев по естественным ступеням толщины были сгруппированы в зависимости от интенсивности проведения проходных рубок (таблица 1).Таблица 1 - Распределение числа деревьев по естественным ступеням толщины
Ступень толщины | Интенсивность рубки, % | |||
33-34 | 35-36 | 37-38 | 39-40 | |
Частоты, % | ||||
0,3 | - | - | 0,2 | - |
0,4 | - | 0,3 | 0,635 | - |
0,5 | 1,2 | 1,8 | 1,896 | 1,3 |
0,6 | 3,3 | 7,9 | 5,789 | 3,6 |
0,7 | 8,8 | 7,8 | 8,764 | 4,81 |
0,8 | 13,5 | 12,0 | 10,414 | 15,83 |
0,9 | 13,3 | 13,3 | 14,032 | 17,21 |
1 | 22,7 | 18,0 | 19,772 | 17,57 |
1,1 | 18,0 | 16,1 | 17,208 | 22,19 |
1,2 | 12,7 | 12,7 | 13,134 | 10,46 |
1,3 | 3,6 | 6,5 | 4,11 | 4,88 |
1,4 | 1,7 | 1,9 | 2,703 | 2,15 |
1,5 | 1,1 | 1,6 | 0,772 | - |
1,6 | - | 0,1 | 0,579 | - |
Полученные ряды не отличаются о нормального распределения (уровень значимости критерия Колмогорова–Смирнова >0,05 во всех случаях). Наблюдаемые положительная асимметрия и отрицательный эксцесс не достигают достоверных значений (таблица 2).
Таблица 2 - Статистические показатели распределения деревьев по естественным ступеням толщины
Статистические показатели | Значения показателей при интенсивности рубки, % | |||
33–34 | 35–36 | 37–38 | 39–40 | |
Среднее арифметическое | 0,981 | 0,975 | 0,975 | 0,982 |
Среднеквадратическое отклонение | 0,196 | 0,225 | 0,222 | 0,188 |
Основная ошибка среднего | 0,020 | 0,023 | 0,022 | 0,019 |
Коэффициент вариации, % | 20,0 | 23,1 | 22,7 | 19,1 |
Точность, % | 2,0 | 2,3 | 2,3 | 1,9 |
Достоверность среднего значения | 50 | 43 | 44 | 52 |
Показател асимметрии | 0,496 | 0,247 | 0,646 | 0,357 |
Показатель эксцесса | - 0,959 | - 1,399 | - 0,976 | - 1,640 |
Отрицательные значения коэффициента эксцесса говорят о том, что распределение деревьев плосковершинное (накопление значений около среднего значения меньше, чем в нормальном распределении). С увеличением интенсивности рубки происходит уменьшение эксцесса. Теснота этой связи значительная (коэффициент корреляции R= - 0,627).
Положительная асимметрия свидетельствует преобладание деревьев тоньше среднего диаметра. Связь коэффициента асимметрии и интенсивности проходных рубок отсутствует (R = - 0,014). Значения среднеквадратического отклонения и коэффициента вариации во всех случаях имеют близкие значения.
Сопоставление полученных эмпирических распределений выполнялось с помощью критерия Пирсона (таблица 3). Выдвигалась нулевая гипотеза о том, что полученные ряды распределения не имеют достоверных различий.
Таблица 3 - Уровни значимости для сравнения рядов распределения древостоев по естественным ступеням толщины
Интенсивность рубки, % | 33-34 | 35-36 | 37-38 | 39-40 |
33–34 | 1 | 0,673 | 0,845 | 0,496 |
35–36 | 0,673 | 1 | 0,987 | 0,137 |
37–38 | 0,845 | 0,987 | 1 | 0,158 |
39–40 | 0,496 | 0,137 | 0,158 | 1 |
Как видно из таблицы 3, между сформированными рядами распределения существуют определенные различия, но достоверность этих различий не подтверждается (во всех случаях уровень значимости > 0,05). Отсутствие различий позволяет объединить полученные ряды в один (таблица 4).
Таблица 4 - Общий ряд распределения числа деревьев по естественным ступеням толщины для сосняков, пройденных проходными рубками интенсивностью 33-39%
Естественные ступени толщины | Статистические показатели | ||||
Среднее значение | Стандартная ошибка | Основная ошибка среднего значения | Коэффициент вариации, % | Точность, % | |
0,3 | 0,04 | 0,04 | 0,01 | 100,0 | 25,0 |
0,4 | 0,19 | 0,13 | 0,04 | 68,4 | 21,1 |
0,5 | 1,48 | 0,42 | 0,13 | 28,4 | 8,8 |
0,6 | 4,80 | 1,02 | 0,32 | 21,3 | 6,7 |
0,7 | 7,40 | 1,29 | 0,41 | 17,4 | 5,5 |
0,8 | 13,29 | 1,36 | 0,43 | 10,2 | 3,2 |
0,9 | 14,61 | 1,25 | 0,40 | 8,6 | 2,7 |
1,0 | 19,64 | 1,50 | 0,47 | 7,6 | 2,4 |
1,1 | 18,71 | 1,64 | 0,52 | 8,8 | 2,8 |
1,2 | 12,11 | 1,01 | 0,32 | 8,3 | 2,6 |
1,3 | 4,68 | 0,74 | 0,23 | 15,8 | 4,9 |
1,4 | 2,09 | 0,59 | 0,19 | 28,2 | 9,1 |
1,5 | 0,82 | 0,30 | 0,09 | 36,6 | 11,0 |
1,6 | 0,14 | 0,12 | 0,04 | 85,7 | 28,6 |
Итого | 100 | - | - | - | - |
Наиболее заполненные ступени толщины (0,5–1,4) характеризуются средней изменчивостью (коэффициент вариации < 30%). Крайние ступени (0,3–0,4 и 1,5–1,6) характеризуются большой изменчивость, аналогичные результаты были получены В. И. Левиным для сосняков с естественным изреживанием
.Для установления особенности строения северотаёжных сосновых древостоев, пройденных рубками ухода, произведен сравнительный анализ ряда распределения с данными других исследований (рисунок 1).

Рисунок 1 - Распределение древостоев по естественным ступеням толщины
Таблица 5 - Результаты сравнения распределений с помощью критерия Пирсона
Показатель | Ряд распределения | |
По А.В. Тюрину | По В.И. Левину | |
Критерий Пирсона расчетный | 6,28 | 22,0 |
Критерий Пирсона критический (для уровня значимости 0,05) | 12,6 | 14,1 |
Полученный ряд распределения для сосняков, пройденных проходными рубками, статистически не отличается от общего ряда А.В. Тюрина (расчетное значение меньше критического). Отсутствие различий объясняется тем, что А.В. Тюрин использовал древостои с убранным или отделенным отпадом
. В то же время наблюдается значимое отличие от ряда В.И. Левина, который составлен для спелых сосняков естественного формирования .По редукционным числам и рангам построены кумулятивные кривые распределения числа деревьев (рисунок 2).

Рисунок 2 - Кумуляты распределения числа стволов по диаметру
Имея распределение деревьев по естественным ступеням толщины можно перейти к ступеням, выраженным в сантиметрах. На основе полученного нами ряда распределения деревьев по естественным ступеням толщины составлена таблица распределения числа деревьев сосны по 4-сантиметровым ступеням толщины в зависимости от среднего диаметра (таблица 6).
Таблица 6 - Распределение числа деревьев по ступеням толщины в зависимости от среднего диаметра для сосняков, пройденных проходными рубками интенсивностью 33-39 %
Средний диаметр, см | Ступени толщины, см | Итого | ||||||||||
8 | 12 | 16 | 20 | 24 | 28 | 32 | 36 | 40 | 44 | 48 | ||
Число деревьев, % | ||||||||||||
20 | 1,0 | 8,0 | 26,3 | 36,2 | 22,3 | 5,6 | 0,6 | - | - | - | - | 100 |
22 | 0,4 | 4,3 | 17,3 | 32,1 | 29,5 | 13,4 | 2,8 | 0,2 | - | - | - | 100 |
24 | 0,2 | 2,6 | 10,1 | 25,4 | 30,9 | 21,8 | 7,3 | 1,6 | 0,1 | - | - | 100 |
26 | 0,2 | 1,1 | 7,2 | 17,1 | 29,9 | 25,0 | 16,6 | 2,0 | 0,8 | 0,1 | - | 100 |
28 | 0,1 | 0,9 | 3,6 | 10,0 | 29,2 | 27,7 | 21,9 | 3,4 | 2,6 | 0,6 | - | 100 |
30 | - | 0,6 | 2,8 | 8,2 | 17,7 | 24,8 | 23,3 | 14,6 | 5,9 | 1,8 | 0,3 | 100 |
Приведенное в таблице 6 распределение деревьев по ступеням толщины имеет большое практическое значение. Используя данные таблицы 6 и материалы глазомерной таксации можно получить распределение деревьев насаждения по ступеням толщины.
4. Заключение
В работе проанализировано строение по диаметру северотаёжных сосняков, пройденных проходными рубками интенсивность 33–39%. Выявлены достоверные различия исследуемого ряда распределения и ряда распределения сосняков, не затронутых рубками ухода. После проведения рубок ухода распределение древостоя становится более компактным, происходит большее сосредоточение деревьев в центральных ступенях толщины, благодаря чему при рубке спелых и перестойных насаждений выход сортиментов будет более однородный. Получено распределение числа деревьев по 4-сантиметровым ступеням для северотаёжных сосняков со средним диаметром от 20 до 30 см, пройденных проходными рубками интенсивностью 33–39%.
