Современное состояние географических культур лиственницы в центральной лесостепи

Повышение эффективности лесовосстановления является сегодня важнейшей проблемой лесного хозяйства.

Для решения вопроса об использовании привозного репродуктивного материала с целью лесовосстановления в конкретном регионе в настоящее время важнейшими, а часто и единственными основаниями становятся опыты с географическими культурами. Географические культуры представляют собой архив потенциального генофонда различных происхождений, включающий лучшие локальные популяции.

Изучение формового разнообразия древесных пород, а также адаптационных свойств является важным резервом повышения продуктивности лесного фонда Центральной лесостепи. Большой отечественный опыт лесовыращивания и озеленения показывает, что в зоне смешанных лесов и лесостепи одной из наиболее продуктивных и устойчивых против вредных климатических влияний и повреждений грибами и насекомыми древесных пород является лиственница.

Лиственница на территории России по площади и запасу занимает первое место среди главных лесообразующих пород. Ее способность произрастать в разных климатических зонах обусловила широкую видовую изменчивость признаков и свойств, имеющих  генетическую природу и передающихся по наследству при семенном размножении.

Большую роль в обеспечении быстроты роста, качества и устойчивости культур, как известно, играет происхождение используемых семян. Значение этого фактора особенно велико при культивировании пород за пределами ее естественного ареала. Изучение изменчивости и  продуктивности лиственницы в зависимости от географического происхождения семян связано с проблемой повышения устойчивости и производительности лесов.

Лиственница как вид исторически сложилась в условиях гор и континентального климата, что объясняет повышенные требования ее к обмену воздуха, его сухости и большому количеству тепла в период вегетации. Однако, естественно произрастая в суровых условиях континентального климата европейского и азиатского севера, в горах Урала и Саян, лиственница, перенесенная в более благоприятные условия зоны смешанных лесов и лесостепи, растет здесь лучше, чем у себя на родине. По быстроте роста и качеству древесины лиственница в лесостепи значительно на 20-50 % превосходит основные местные лесообразующие породы – сосну, ель, дуб, березу.

Попытки вводить лиственницу в условиях лесостепи были начаты уже давно (в 80-х годах XIX века (Тимофев В.П., 1947; Делис Н.В., 1961; Редько Г.И., 1984). До наших дней сохранились, в частности, прекрасная лиственничная аллея Г. Ф. Корнаковского в Теллермановском лесу и замечательная роща посадки Я.В. Успенского в Усманском бору.

Целью данной работы явилось изучение современного состояния и продуктивности культур лиственницы в лесостепи, дать рекомендации по лесовырашиванию лиственниц различных видов, учитывая требования ее вида и экотипов к почвенно-климатическим и лесорастительным условиям.

Объектом нашего изучения послужили культуры лиственницы, произрастающие в квартале 54 Правобережного лесничества УОЛ ВГЛТА. Коллекционно-географические культуры лиственниц были заложены под руководством М.М. Вересина при непосредственном участии Р.И. Дерюжкина 2-летними сеянцами с размещением 1,5х0,5 м на участке площадью 1 га. Почвы серые лесные суглинистые. Тип условий местопроизрастания – Д₂.

На отобранных объектах в 2011 г. (биологический возраст культур составил 56 лет) были заложены пробные площади в 3-кратной повторности (по 0,15 га), на которых проводился сплошной перечет деревьев с подробным описанием последних по определенной форме и учет пустых посадочных мест. Это позволило определить сохранность культур. С помощью мерной вилки на высоте груди по двум взаимно перпендикулярным направлениям с точностью до 1 см измерялся диаметр. С помощью высотомера у 25 деревьев в наиболее характерных рядах измеряли высоту с точностью 0,5 м.

Полученные материалы подвергались статистической обработке с использованием ПЭВМ. Данные представлены в таблице.

По результатам комплексного анализа показателей следует, что для внедрения в лесные культуры Центральной лесостепи наиболее целесообразно завозить семена лиственницы сибирской из Хакассии и Красноярской области, что позволит значительно обогатить видовой состав лесов, повысить их продуктивность и защитные условия.

У лиственницы Сукачева отмечено, что лучшие показатели имеют происхождения из Прибалтики (57-59° с.ш.) и Челябинской области (55°) (сохранность – 12 %, d_ср=21,0 см, H_ср=22,5 м), а худшие из Архангельской области (61-64° с.ш.) – сохранность 8 %, d_ср=19,0 см, H_ср=21,3 м. Наибольшим запасом на 1 га характеризуется лиственница Сукачева из Прибалтики (505 м³).

Также в условиях Центральной лесостепи Воронежской области благоприятно произрастает лиственница европейская из Прибалтики, характеризующаяся следующими показателями: сохранность 14 %, d_ср=21,0 см, H_ср=21,3 м, M=557 м³.

Лиственница Даурская из Бурят-Монголии в условиях Центральной лесостепи имеет низкие таксационные показатели – сохранность 2 %, d_ср=19,0 см, H_ср=20,6 м, M=70 м³.

Таким образом, основываясь на данных обследования коллекционно-географических культур лиственниц, можно выделить и рекомендовать к внедрению в лесные культуры, а также в полезащитное лесоразведение в условиях лесостепи следующие виды и происхождения: лиственница сибирская из Хакассии и Красноярской области (55-56° с.ш.), лиственница Сукачева из Прибалтики (57-59° с.ш.), лиственница европейская из Прибалтики.

Испытание образцов лиственницы Сукачева, сибирской, европейской, Даурской в условиях Центральной лесостепи позволило и позволяет отметить факт обособления популяций в результате длительной эволюции, которые отличаются друг от друга по биологическим и экологическим свойствам и хозяйственным признакам, которые сохраняются и при выращивании вида за пределами естественного ареала.

Для обогащения видового состава, повышения функций насаждений Центральной лесостепи и увеличения их производительности следует вводить такие древесные породы, которые характеризуются не только хорошими таксационными показателями, но и являются устойчивыми в данных условиях произрастания. Одной из таких древесных пород и является лиственница. Как уже было сказано ранее, многие виды этой породы, произрастая в Воронежской области, имеют довольно высокие показатели, что убедительно доказывает ценность внедрения этой породы при лесовосстановлении в лесостепных условиях, учитывая требования ее к почвенно-климатическим и лесорастительным условиям, и ее дальнейшее изучение.

2. Редько Г.И. Линдуловская лиственничная роща. – Л.: ЛТА. 1984. 93 с.

3. Тимофеев В.П. Лиственница в культуре (к 80-летию Лесной опытной дачи ТСХА) – М.; Л.: Гослесбумиздат, 1947. 296 с.

4. Правдин Л.Ф. Сосна обыкновенная. Изменчивость, внутривидовая систематика и селекция. – М.: Наука, 1964. 190 с.

5. Фомин Ф.И. Опыт районирования семенного хозяйства обыкновенной сосны на основе изучения её климатических экотипов / Исследования по лесосеменному делу. – Сборник трудов. Л.: Гослестехиздат, 1940. С. 5-128.

6. Галдина Т.Е. Сосны обыкновенной из таежных и смешанных лесов в географических культурах Центральной лесостепи: автореф дис. … канд. с.-х. наук. – Воронеж: ВГЛТА, 2003. 20 с.

7. Галдина Т.Е. Сосна обыкновенная из таежных и смешанных лесов в географических культурах центральной лесостепи: дис. … канд. с.-х. наук: 06.03.01. – Воронеж, 2003. 127 c.

8. Галдина Т.Е. Внутривидовое разнообразие форм сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в географических культурах центральной лесостепи // Плодоводство, семеноводство, интродукция древесных растений: Материалы XIII Международной научной конференции. Красноярск: СибГТу, 2010. С. 26-29.

Ранее [1] нами рассматривалась интерактивная подсистема расчета симметричных поставов, в состав которой включены базовые подсистемы расчета симметричных поставов, физико-технические данные и стандарты на распиловку пиломатериалов. По мере программной реализации в ее состав вводятся новые расчетные и параметрические блоки, расширяющие возможности системы. Целесообразность проведения полноценного расчета постава основывается на получении положительных оценок по реализации спецификации постава по ширине и объему. В [2] показана программная реализация получения оценки возможности реализации спецификации постава по ширине согласно критерию проф. Г.Д. Власова.

Ниже приводится алгоритм расчета и описание его программного построения блока верификации важнейшей характеристики заказа – выполнению спецификации постава по объему на основе статистических оценок проф. П.П. Аксенова и практически обоснованных расчетов.

На рис. 1 представлена структурная схема алгоритма расчетной процедуры выявления возможности реализации спецификации обрезных материалов по объему, по имеющейся спецификации бревен. Процедура расчета выполняется путем последовательного составления ориентировочного плана раскроя с выполнением соответствующих вычислительных операций и представлением результатов в виде таблиц, содержащих исходные данные по спецификациям пиломатериалов и бревен.

Исходя из ситуации, ввод данных для расчета может быть осуществлен из базы данных, файловой структуры или непосредственно с терминала. Данные заполняют два рабочих массива по поставу и бревнам, что обеспечивает автоматическое считывание величин при выполнении расчета. Учитывая режим работы программы (автоматический или интерактивный), на экран выводится информация о спецификации постава и бревен на момент проведения расчета. В процедуре подготовки исходных данных предусмотрена возможность проведения операции сортировки (по максимальному сечению доски, диаметру бревна) и запись в соответствующие массивы, что обеспечивает последовательность считывания необходимой информации для анализа. Широкому диапазону спецификаций пиломатериалов по поставу можно противопоставить не меньшее количество вариантов формирования спецификации по бревнам.

Из массива обрезных пиломатериалов выбирается доска с наибольшим сечением (а_maxxb_max) по спецификации на пиломатериалы, где a_max и b_max соответственно высота и ширина обрезной доски. Фиксируется объем пиломатериалов ∑V_п/м максимального сечения, подлежащих изготовлению, в соответствии со спецификацией на доски.

Расчет начинается при считывании информации о бревне с максимальным диаметром D_max для выпиловки доски с максимальным сечением. При этом желательно убедиться в том, что b_max≈0.7D_max. Отмечается объем партии бревен ∑V_dmax.

Рассчитывается отношение

(1)

Рис. 2. Данные расчета и сообщение о режиме распиловки

Рис. 3. Информация о состоянии этапа реализации постава

По принятому решению на распиловку рассчитывается прогнозируемый объем основных досок ∑V_{п/м max.сеч.} из партии бревен ∑V_dmax., исходя из соотношений:

∑V_{п/мmax.сеч.}=(0.4-0.45)·∑V_dmax – при брусово-развальном способе распиловки;

∑V_{п/мmax.сеч.}=(0.3-0.35 )·∑V_dmax – при развальном способе.

Расчетные блоки 1 и 2 выдают коэффициенты, по которым определяется возможность выполнения одной из позиций спецификации постава по объему для соответствующего способа распиловки. Полученные данные ∑V_{п/мmax.сеч.} (расчетный объем планируемых п/м) сравниваются с объемом обрезных досок постава согласно спецификации (V_bsp). Возможно получить три варианта по результату:

(2)

Прежде чем дать оценку трем возможным вариантам расчета, рассмотрим соотношение, связывающее данные по заданной спецификации на пиломатериалы ∑V_{п/мmax.сеч.треб} спецификацией на бревна и расчетный объем пиломатериалов по реализации и требуемым объемом исходного сырья для выполнения задания на пиломатериалы.

(3)

где ∑V_{п/м max.сеч. расч.} – расчетный объем полученных пиломатериалов максимального сечения;

∑V_{п/м max.сеч. треб.} – объем пиломатериалов, который нужно провести по спецификации;

∑V_{dmax –} объем бревен по спецификации;

∑V_{dmax.необ.} – объем бревен, который необходим для выполнения заданного объема досок максимального сечения.

Выражение (3) представим в виде

(4)

(5)

Величина k рассматривается как коэффициент, определяющий уровень исполнения заказа и требований к количеству исходного материала. При заданных условиях на верификацию k определяется величиной и принимает значения в пределах 1≥k≥1. Используя выражение (4) и (5), определим объем дополнительной (остаточной) древесины (бревен) в возможных соотношениях результатов расчета (2).

(6)

В первом случае (k>1) задание по реализации спецификации п/м для досок максимального сечения (максимального сечения на момент расчета) не может быть реализован имеющимся в наличии объемом бревен VW_dsp максимального диаметра. В подсистеме предусмотрен вариант коррекции объема VW_dsp на величину, обеспечивающую выполнение позиции заказа постава и процедура верификации по верифицируемой позиции спецификации постава при необходимости повторяется. В интерактивном режиме по запросу на увеличение объема исходного сырья определяется в расчетном блоке 3 из соотношений (6). Предусмотрен вариант отказа от проведения операции верификации (режим С) и завершения работы блока. В автоматическом режиме проведения верификации условия коррекция объема исходного сырья задаются (не задаются) в процессе инициализации подсистемы и определения режима работы.

Вариант возможного равенства k=1, (при котором можно считать и выполнение плана по поставу реально) определяется соотношением:
(7)

Результат третьего варианта расчета дает возможность как выполнить спецификацию по поставу максимального сечения, так и использовать остаток бревен максимального сечения V_wdMod для формирования постава досок меньшего сечения или, как вариант в расчете, перейти на использование бревен меньшего диаметра для реализации досок меньшего сечения, что должно оговариваться в спецификации на распиловку.

Задается максимальное сечение попутных досок и определяется их планируемый объем из распиливаемых бревен:

(8)

где – объем бревен, планируемый для выработки обрезных п/м максимального сечения;

– теоретический объемный выход обрезных пиломатериалов (принимается по табличным данным);

– расчетный объем основных обрезных досок.

Таким образом, принимается решение о возможности реализации выработки объема основной доски. Если расчетный объем выработки основной доски меньше требуемого по спецификации постава, то либо корректируется величина объема основных досок, либо принимается решение о невозможности его реализации при имеющемся ∑V_dmax. Если ∑V_{п/мmax.сеч.} больше объема, требуемого по спецификации постава, выполняется перерасчет потребности исходного сырья.

В условии выполнения спецификации по объему для основной доски максимального сечения, аналогичные расчеты проводятся для досок следующего сечения, попутных досок и объемов бревен соответствующих диаметров, приведенных в спецификации. Подсистема верификации работает в циклическом режиме, последовательно считывая данные из рабочих массивов. Результаты верификации выводятся на экран монитора и записываются в файл (рис. 4).

Рис. 4. Сводная таблица верификации спецификации постава по объему

Суммируются расчетные объемы по основным и попутным доскам. Выполняется сравнение расчетных объемов с исходными, заданными по спецификации на пиломатериалы. Выполняется оценка расхождения в выполнении (недопилы, перепилы) в процентном отношении. При расхождении объемов, не превышающем 5-7 %, принимается решение о возможности выполнения спецификации обрезных досок по объему.

жүктеу/скачать 6.27 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: