МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ТОВАРНОЙ СТРУКТУРЫ
НАГОРНЫХ ДУБРАВ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ
Верхунов П.М., Курненкова И.П., Шукенбаева Н.Ш.
(МарГТУ, г.Йошкар-Ола, РФ)
Дальнейшее совершенствование нормативов оценки лесосек при лесоучетных и лесоинвентаризационных работах в дубравах региона связано с построением математических моделей сортиментной структуры древостоев по сортообразующим факторам.
Исследования проводились в нагорных свежих и сухих семенных и порослевых дубравах Чувашской и Мордовской Республик (ТЛУ - Д1-Д3; типы леса - Д. снытьево-осоковый, Д. кленово-липово-снытьевый, Д. страусниковый, Д. злаково-мелкотравный; классы бонитета - I-IV). Заложено 23 пробных площади со срубкой на них 584 модельных деловых деревьев. Выход категорий древесины на срубленных деревьях определялся на основе ГОСТ 9462-88, ГОСТ 3242-88, ОСТ 13-234-87, ТУ 13-0273685-89 (ОСТ 13-76-79). Стандартная длина заготовляемых сортиментов принята в 2,0м, с градацией через 0,5м.
Выявляется, что коэффициент изменчивости процента выхода деловой древесины Рдел в ступенях толщины древостоев колеблется в пределах 11-23% и передается уравнением регрессии:
(F=213,5; R2=0,797).
Не обнаруживается достоверное влияние на этот показатель разрядов высот дубрав.
Варьирование относительного выхода категорий крупности лесоматериалов в древостоях зависит от их представленности в запасе деловой, а сортности - от относительной их доли в запасе соответствующих категорий деловой древесины:
(
F=247,5; R2=0,850).
(
F=205,9; R2=0,978).
Общее варьирование сортиментов в древостоях определяется по формуле:
где VPдел - варьирование выхода деловой древесины, % в запасе древостоя;
VPкруп. - варьирование относительного выхода крупности лесоматериалов, % в запасе деловой древесины;
VPсорт - варьирование относительного выхода сортности лесоматериалов, % в запасе соответствующих категорий крупности деловой древесины.
Выбор видов математических моделей товарной структуры
и их примеров осуществлялся на ЭВМ IBM PC AT путем сравнительного анализа
величин остаточной дисперсии 
, критерия Фишера F,
коэффициента детерминации R2 и адекватности изучаемым связям,
исходя из функций:
параболической 1-4-й степеней – y=a0+Said1.3i; (1)
степенной – y=exp(a0) d1.3a1; (2)
логистической – y=a0+a1/(1+a2exp(a3 d1.3)); (3)
экспоненциальной – y=exp(ao+a1 d1.3); (4)
Включение в обсуждение отмеченных уравнений проведено на основе анализа литературных данных (Анучин и др., 1970; Никитин, Швиденко, 1972; Войнов, 1971; Мошкалев и др., 1974, 1978; Ганжа, 1983 и др.).
Полученная система уравнений связи товарной структуры с диаметрами деревьев в изучаемых совокупностях спелых древостоев для базового III разряда высот для свежих и IV разряда - сухих дубрав приводится в табл. 1.
Таблица 1- Математические модели товарной структуры древостоев дуба Р=f(d1.3)
|
Изучае-мый признак |
Вид урав-нения |
Коэффициенты уравнений |
Статистические показатели |
||||||||||||
|
a0 |
a1 |
a2 |
a3 |
a4 |
sост2 |
R2 |
F |
||||||||
|
Д. семенная свежая нагорная |
|||||||||||||||
|
Рдел |
1 |
63,48 |
0,178 |
3,787Е-3 |
-2,564E-4 |
2.427E-6 |
0,08 |
0,990 |
285,5 |
||||||
|
Ркр |
3 |
-7,32 |
71,47 |
6,862Е4 |
-0,368 |
|
0,33 |
0,999 |
9055 |
||||||
|
Рср-1 |
1 |
-1525 |
118,6 |
-7,566 |
0,134 |
-8,606Е-4 |
31,09 |
0,961 |
50,9 |
||||||
|
Рср-2 |
1 |
-861 |
139,7 |
-7,738 |
0,180 |
-1,521 |
8,23 |
0,996 |
44,2 |
||||||
|
Рмелк |
3 |
1,23 |
68,05 |
4,711Е-4 |
0,472 |
|
30,68 |
0,984 |
147,9 |
||||||
|
Ртехн |
3 |
3,27 |
11,64 |
53,97 |
-8,419Е-2 |
|
0,03 |
0,999 |
4653 |
||||||
|
Д. порослевая свежая нагорная |
|||||||||||||||
|
Рдел |
1 |
60,66 |
0,2 |
2,531Е-3 |
-2,295Е-4 |
2,236Е-6 |
0,05 |
0,993 |
448,9 |
||||||
|
Ркр |
3 |
-37,62 |
97,62 |
2086 |
-0,267 |
|
1,38 |
0,999 |
148,9 |
||||||
|
Рср-1 |
1 |
-1481 |
173,6 |
-7,118 |
0,124 |
-7,902Е-4 |
44,9 |
0,942 |
33,7 |
||||||
|
Рср-2 |
1 |
-831,1 |
133,3 |
-7,325 |
0,17 |
-1,425Е-3 |
5,66 |
0,972 |
52,5 |
||||||
|
Рмелк |
3 |
0,73 |
66,08 |
1,036Е-3 |
0,412 |
|
46,94 |
0,984 |
146,5 |
||||||
|
Ртехн |
3 |
3,209 |
14,4 |
46,69 |
-7,62Е-2 |
|
0,096 |
0,998 |
1714 |
||||||
|
Д. порослевая сухая нагорная |
|||||||||||||||
|
Рдел |
1 |
53,74 |
0,228 |
5,361Е-4 |
-1,739Е-4 |
1,735Е-6 |
0,063 |
0,991 |
346,7 |
||||||
|
Ркр |
3 |
-45,57 |
100,3 |
792,5 |
-0,244 |
|
0,87 |
0,999 |
2936 |
||||||
|
Рср-1 |
1 |
-1269 |
149 |
-6,114 |
0,107 |
-6,774Е-4 |
23,14 |
0,963 |
52,7 |
||||||
|
Рср-2 |
1 |
-757,4 |
122,1 |
-6,742 |
0,157 |
-1,318Е-3 |
6,40 |
0,961 |
38,5 |
||||||
|
Рмелк |
3 |
1,258 |
58,17 |
7,874Е-4 |
0,433 |
|
36,52 |
0,984 |
147,4 |
||||||
|
Ртехн |
1 |
2,45 |
0,0459 |
2,484Е-3 |
|
|
0,041 |
0,999 |
7724 |
||||||
На товарную структуру дубрав существенно влияют происхождение, экотопы, лесорастительные условия, разряды высот, возраст древостоев и диаметры деревьев. Выявленные модели позволяют существенно уменьшить объем вводимой в ЭВМ справочной информации.
Новые сортиментные и товарные таблицы утверждены Рослесхозом для применения на производстве.