close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

bd000103016

код для вставкиСкачать
На правах рукописи
^^^^
К О В Ы Л И Н НИКОЛАЙ ВЛАДИМИРОВИЧ
МЕТОДОЛОГИЯ и Т Е Х Н О Л О Г И Я АВТОМАТИЗИРОВАННОГО
П Р О Е К Т И Р О В А Н И Я Л Е С О К У Л Ь Т У Р Н О Г О ПРОИЗВОДСТВА
06.03.01 - Лесные культуры, селекция, семеноводство
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
доктора сельскохозяйственных наук
Красноярск ~ 2005
Работа выполнена в Сибирском государственном технологическом
университете на кафедре селекции, лесных культур и озеленения
Научный консультант:
доктор сельскохозяйственных наук,
профессор Матвеева Римма Никитична
Официальные оппоненты:
доктор сельскохозяйственных наук,
профессор Бабич Николай Алексеевич
доктор сельскохозяйственных наук,
Главацкий Григорий Демьянович
доктор технических наук,
профессор Доррер Георгий Алексеевич
Ведущая организация:
Институт леса им. В.Н. Сукачева СО Р А Н
Защита состоится 27 декабря 2005 г. в 10 часов на заседании диссертаци­
онного совета Д212.253.03 при Сибирском государственном технологическом
университете: 660049 г. Красноярск, пр. Мира, 82.
Факс: 3912-660390
E-mail: pavlov@sibstu.kts.ru
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке
Сибирского государственного технологического университета.
Автореферат разослан 25 ноября 2005 г.
Ученый секретарь диссертацион­
ного совета, к. с.-х. наук, доцент
И.Н. Павлов
Ш£^
лз^^^о
llWSf
В В Е Д Е Н И Е . Общая характеристика работы
Актуальность проблемы. Одной из первоочередных задач развития лес­
ного хозяйства является своевременное и качественное воспроизводство ле­
сов, сохранение их ресурсного, рекреационного, экологического потенциала и
биологического разнообразия. Федеральной целевой программой «Экология
и природные ресурсы России (2002-2010 гг.)» для улучшения качества лесно­
го фонда планируется осуществить лесовосстановление на площади 6900 тыс.
га, лесоразведение на площади 160 тыс. га.
Вторым этапом этой программы на 2006-2010 годы предусматривается
осуществить планомерное развитие лесного хозяйства на основе внедрения
достижений науки и техники, широкого использования геоинформационных
систем и технологий (ГИС-технологий) для обеспечения интенсивного, ком­
плексного использования лесных ресурсов при сохранении экологического и
генетического потенциала лесов России.
Анализ разработанных прикладных программ, используемых в лесном хо­
зяйстве, проведенный В.Л. Черных и В.В. Сысуевым (2000), показал, что в
настоящее время основная часть программной продукхцш приходится на ма­
тематическую статистику (45 % ) , на первом месте в лесной отрасли находятся
лесная таксация и лесоустройство, на долю которых приходится 23 % про­
граммного обеспечения. Доля прикладных программ, приходящаяся на такие
предметные области, как лесоводство, лесные культуры и почвоведение, не
превышает 8-9 % , и всего 5 % приходится на автоматизированные системы.
Создание автоматизированных систем для проектирования лесокультурного производства требует проведения комплекса научных исследований и
разработок. Во-первых, необходимо создание системы математических и ин­
формационных моделей, описывающих процессы выращивания лесных куль­
тур. Здесь помимо обобщения данных нормативной документации и работ
других авторов требуется проведение собствегшых научных исследований,
которые создают методическую и информационную базу для проектирования
лесокультурного производства. Во-вторых, требуется создание ГИСориентированной системы как инструмента поддержки принятия проектных
решений по лесокультурному производству для широкого круга работников
лесного хозяйства. Решению указанного круга задач посвящена настоящая
диссертация.
Цель и задачи исследований. Цель работы - на основе комплекса иссле­
дований особенностей лесовосстановления и лесоразведения в бореальных и
аридных условиях Средней Сибири разработать методологию и технологию
автоматизированного проектирования объектов лесокультурного производст­
ва для оптимизации и повышения его эффективности.
В связи с поставленной целью в задачи исследований входило:
- изучение и анализ опыта создания лесных культур, выявление экологи­
ческих факторов, оказываюнщх непосредсИгшис Bjnmmiu пи их. рост и фор-
биБлиотекА
I
'^- '
■^гг:#!
СП»——•9
1
^
мирование, обоснование перспективных агротехнических приемов, обеспечи­
вающих повышение качества культур в соответствии с их назначением;
— определение структуры лесокультурного производства и представление
ее в виде электронной информационно-справочной системы;
— разработка методологической основы автоматизированного проектиро­
вания лесокультурного производства;
— составление программных модулей по проектированию отдельных лесокультурных объектов и объединение их в единую ГИС-ориептироватгаую
систему автоматизированного проектирования.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
1) Теоретической основой моделирования лесокультурного производства
является выделение ломинирующих факторов, оказывающих влияние па рост
древесных растений в конкретных лесорастительньпс условиях.
2) Предложенная модель лесокультурного производства позволяет проек­
тировать объекты лесокультурного производства с применением компьютер­
ных технологий.
3) Разработанный комплекс компьютерных программ позволяет оптими­
зировать процессы автоматизированного проектирования лесокультурного
производства.
Научная новизна. Установлены зависимости роста лесных культур обще­
го хозяйственного назначения, полезащитных лесных полос, зоомелиоративных насаждений от лесорастительных условий, агротехники их выращивания.
Разработана ГИС-ориентированная система автоматизированного проектиро­
вания, которая позволяет осуществлять проектирование лесных культур, за­
щитных лесных насаждений, лесных питомников и рсщать другие практиче­
ские задачи.
Практическая ценность и реализации результатов исследования. Раз­
работанная система автоматизировашгого проектирования лесокультурного
производства значительно повышает уровень проектирования и качество раз­
личных лесокультурных объектов на основе оптимизации технологии их соз­
дания в различных лесорастительных условиях.
Основные положения диссертационной работы вошли в две монографии,
один учебник, восемь учебных пособий, что позволяет осваивать будущим
специалистам лесного хозяйства автоматизацию проектирования лесокуль­
турного производства.
Апробация работы. Результаты исследований и основные положения
диссертации докладывались и обсуждались на международном симпозиуме
«Larix-98: World Resources for Breeding, Resistance and Utilization. lUFRO»; на
11-ой международной научно-практической конференции «СИБРЕСУРС-112005» (Барнаул, Томск, 2005); на Всероссийских научно-практических кон­
ференциях «Сырьевые ресурсы Нижнего Приангарья» (Красноярск, 1997);
«Здоровье общества и безопасность жизнедеятельности» (Москва, 1998);
«Лесной комплекс - проблемы и решения» (Красноярск, 2000); «Проблемы
экологии и развития городов» (Красноярск, 2001); «Актуальные проблемы
лесного комплекса» (Брянск, 2003, 2005); «Лесной и химический комплексы проблемы и решения» (Красноярск, 2001-2004); «Непрерывное экологическое
образование и экологические проблемы» (Красноярск, 2004); Всероссийской
конференции «Структурно-функциональная организация и динамика лесов»
(Красноярск, 2004); на региональной научно-технической конференции «Ак­
туальные проблемы развития лесопромыпшенного комплекса и организации
строительства» (Архангельск, 1982); на региональной научно-методической
конференции «Непрерывное экологическое образование и проблемы регио­
нальной эколопш» (Красноярск, 1999); на региональных научнопрактических конференциях «Достижешм науки и техники - развитию горо­
да Красноярска» (Красноярск, 1997); «Устойчивое развитие административ­
ных территорий и лесопарковых хозяйств. Проблемы и пути их решения»
(Москва, 2002); «Восстановление нарушенных ландшафтов» (Барнаул, 2004),
«Системы автоматизации в образовании, науке и производстве» (Новокуз­
нецк, 2005).
Обоснованность и достоверность результатов базируются на значи­
тельном экспериментальном материале, и подтверждаются многолетними
исследованиями по лесовозобновлению вырубок и гарей в различных типах
условий местопроизрастания, а также лесных культур, заложенных в таежной
зоне, защитных лесных насаждений, созданных в аридных условиях. Обра­
ботка большого объема исходных данных проводилась с применением совре­
менных методов математической статистики и использованием программных
пакетов «STATISTICA», «Curve Expert», СУБД «Access 9х». Особенности
формирования искусственных насаждений были положены в основу разра­
ботки прикладных программ по автоматизированному проектированию объ­
ектов лесокультурного производства на базе электронной табл1ШЬ1 «Microsoft
Excel». Проектные решения отображаются па электронных картах с помощью
ГИС Maplnfo.
Организация исследовапий и личный вклад соискателя. Диссертаци­
онная работа выполнена на кафедре селекции, лесных культур и озеленения в
рамках научных исследований коллектива научных сотрудников СибГТУ, ИЛ
им. В.Н. Сукачева СО РАН, аспирантов и студентов при выполнении выиг­
ранных автором грантов, который осуществлял непосредственное руково­
дство по их исполнению:
- ФЦП «Интеграция», в 2000-2001 гг. JVk С099 «Искусственное и естест­
венное лесовосстановление по природно-климатическим зонам Восточной
Сибири», в 2007-2004 гг № Э0100 «Выращивание и формирование устойчи­
вых лесных насаждений различного целевого назначения в аридной зоне
Средней Сибири»;
- КЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям раз­
вития науки и техники гражданского назначения» на 2001-2002 гг. «Оценка
искусственного
и
естественного
лесовосстановления
по
природноклиматическим зонам Красноярского края»
- фонда Р Ф Ф И и К К Ф Н в 2003 г., № 03-04-96134 «Экологические техно­
логии лесомелиорации пастбищных земель юга Средней Сибири»;
- Красноярского краевого комитета по науке и высшему образованию в
2003 г Хо 38 «Система автоматизированного подбора ассортимента пород
при проектировании лесных насаждений в условиях Красноярского края»; в
2004 г. № И-02/04 «Информационно-справочная система по лесовосстановлению в условиях Красноярского края». К а к руководитель и ответственный
исполнитель разделов по искусственному лесовосстановлению и лесоразве­
дению, автор самостоятельно осуществлял постановку задач Н И Р , сбор, об­
работку, анализ, интерпретацию и обобщение материалов полевых исследо­
ваний.
П у б л и к а ц и и . Теоретические и практические положения научттъгх иссле­
дований, содержание диссертациошгой работы и защищаемые положения
нашли отражение в 130 публикациях, в том числе 2 монографиях, 1 учебнике,
8 учебных пособиях.
С т р у к т у р а и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на
466 стр., состоит из введения, 7 глав, заключения и 3 приложений. Включает
265 страниц текста, 107 рисунков, 80 таблиц, библиографический список из
483 наименований.
1 С о с т о я н и е вопроса
Агротехникой вырапщвания посадочного материала занимались многие
исследователи: в европейской части Р Ф ей посвящены работы - В.В. Гуман,
С.А. Дернов (1938); Х . М . Исаченко (1941); S.T. Rubtov и др. (1962, 1964); В.Г.
Картелев (1966), Л.И. Милютин (1967), B.C. Онучин (1969), А.Р. Родин, О.М.
Ш а я к и н (1972), J . L . Meehan, G . Grainger (1974), R.E. Mullin L. Bowdery
(1978), H.A. Смирнов (1981), P И. Лоскутов (1987) и др., в Сибири - A . M . Ка­
линин (1970), В.Г. Лузанов (1970), Н.А. Соснин (1974), В . П . Бобринев (1974),
, Н . В . Дашко, Р.И. Лоскутов и др. (1977), Н.П Поликарпов, Н.В. Дашко
(1985), Р . Н Матвеева, О.Ф. Буторова (1985, 1997) и др
Обзор литературных источшпсов свидетельствует, что качество посадоч­
ного материала, предназначенного для создания лесных культур и защитных
лесных насаждений различного назначения, зависит от значительного коли­
чества факторов на протяжении всего биологического и технологического
тщклов выращивания R дальнейшем на подготовку семян к посеву влияние
оказывают биологические особенности вида, на способ посева и глубину за­
делки — размеры семян, гранулометрический состав почвы, лесорастительная
зона; на проведение агротехнических и химических уходов и их кратность наличие и состав сорной растительности, содержание гумуса, планируемый
возраст сеянцев (саженцев); внесение органических и минеральных удобре-
НИИ как основных, так и в виде подкормок определяют содержание основных
элементов питания в культурном слое почвы; наличие болезней и вредителей
предопределяют профилактические меры борьбы с ними. Биологические осо­
бенности некоторых культивируемых растений требуют формирования ком­
пактной корневой системы, а в ряде случаев и кроны
По созданию лесных культур сосны в настоящее время накоплен большой
опыт. И з работ, содержащих материалы по лесовосстановлению вырубок
культурами сосны, можно отметить исследования М.Н. Прокопьева (1964,
1981), А.Р. Родина и М Л Мерзленко (1974), С.Л. Шкаршюва (1978), В.В.
Кузмичсва, Ю . Н . Савича (1979), М.В. Рогозина (1979), А . И . Русаленко (1979),
В . М . Соловьева, В.В. Соловьева (1979), Ф.Р. Соловьева (1980), О.О. Ермако­
вой (1980), Л . Ф Ипатова (1980), В.К. Попова (1980), A . M . Ахмерова (1981),
В.В. Краснятова (1981), Е.Г. Парамонов и др (2000), В.И. Мелехова, Н.А.
Бабича, С.А. Корчагова (2003), G . Aussenoc (1975), F.Mrazek (1979), E.Zolciak
(1979) и др
Интересные сведения, содержащие материалы по искусственному лесо­
восстановлению, имеются в работах Э.С. Гольбрайха (1970), П.Г Вакулюка
(1982), Е . В . Буровской и др. (1967, 1968), А.А. Гааса (1967), Л.Г. Ермоленко
(1969), В.И. Габеева (1978), А.А. Медведевой (1978), И.А. Павленко (1979),
М.Г. Семечкиной и др. (1978, 1979), Д.А. Титоренко (1978, 1979), А . И . Писаренко, М.Д. Мерзленко (1990), Р.Н. Матвеевой, О.Ф. Буторовой (1996), Н.А.
Бабича, М.Д. Мерзленко (1998), Г.П. Волобуева, Г.С. Вараксина, И.Ю. Коропачинского (2000), В.А. Третьяковой, В.В. Кузьмичева (2004) и др.
Обследование лесттх культур в Алтайском, Красноярском краях, Кеме­
ровской, Тюменской, Томской, Иркутской, Читинской областях и Бурятской
А С С Р , проведенное В.В. Огиевским, показало, что успешные культуры хвой­
ных пород, созданные посевом семян, отсутствуют в районах западносибир­
ских и забайкальских лесостепных низкогорных лесов, северной лесостепи,
низкогорных сосновых и лиственничньпс лесов. В остальных районах созда­
ние к у л ы у р хвойных пород хюсевом семян более успешно, но почти во всех
случаях их приживаемость ниже, чем у культур, созданных посадкой.
Из работ, решающих отдельные вопросы агротехники создания лесных
культур для района исследования, необходимо отметить работы М.А. Шарого
(1967), Г.П. Погосова (1970), Н.П. Поликарпова, Г.П. Погосова (1978), Н.В.
Ковылина(1981, 1982).
Основные положения в области защитного лесоразведения изложены в
трудах В.А. Бодрова (1951), В . Я . Векшегонова (1952), Н.П. Калиниченко, В . В
Ильинского (1976), К П. Митрюшкина Е С Павловского (1979), И.В Трещсвского (1982), В Г Шаталова, А.Р. Родина, A 3 Найбича, М.И Калинина
(1991), С.С. Соболева (1993), учебниках и учебных пособиях А.Р. Родина,
С.А. Родина (1978, 1999), Л.Р. Нипа, Н.В. Ковылина (1994, 1997, 1998,2003).
Посвященные вопросам затщ^тного лесоразведения в Сибири следует от­
метить работы Е.Н. Савина (1970), Т . И . Алифановой (1976), Е.Н. Савина, В.Р.
Романенко, В.Г. Ступникова (1988), А.И. Лобанова, Н.В. Ковылина, О.П. Ковылиной (2001-2003), А И. Лобанова. В.Н. Невзорова, Н В. Ковылина (2002).
Способы выращивания полезащитных лесных полос совершенствовались
на протяжении всей истории защи1Н010 лесоразведения. Прежде всего, соверщенствовался рядовой способ выращивания лесных полос. Появляются и
испытываются в производстве разные варианты этого способа: кулиснокоридорный (Князев, 1955), посадки аллейного типа (Бяллович, 1957), гпездово-рядовой (Черед1шченко, 1965) и др. Были также предложены и испыта­
ны квадратно-шахматные (Векшегонов, 1952), а затем шахматные посадки
(Векшегонов, 1958, 1965), а вслед за ними - диагонально-групповые (Болды­
рев, 1964, Павловский, 1963).
Проведенный анализ лесорастительных условий показал, что в настоящее
время основные лесокультурные работы в Сибири сосредоточены в зонах:
1) равнинных лесов (подзоны южной и средней тайги); 2) лесостепной зо­
не (леса северной лесостепи); 3) зоне южно-сибирских горных лесов (низко­
горные светлохвойные и черневые горные леса); 4) в степной зоне и подзоне
южной лесостепи (ленточные и островные сосновые боры).
В зонах равнинных и горных лесов, в подзоне северной лесостепи боль­
шинство площадей лесокультурного фонда расположено в условиях, обеспе­
чивающих высокую производительность насаждений. Это площади, вышед­
шие: из-под широкотравной, крупнотравной, разнотравной, папоротниковой,
зеленомошной групп типов леса.
В связи с достаточным запасом продуктивной влаги в течение всего веге­
тационного периода, конкуретптя между древесной и травянистой расти­
тельностью из-за влаги в этой зоне сглаживается и на первое место выступает
конкуренция за минеральное питание, а также механические повреждения
саженцев травами (заглушение, затенение, завал культур травами)
В засушливых условиях степной зоны, подзоны южной лесостепи и на
склонах южной экспозиции со слаборазвитыми почвами в зоне горных лесов
возможна гибель культур из-за недостатка влаги и основное назначение обра­
ботки почвы, и дальнейщих уходов заключается в улучшении водного режи­
ма и уничтожения травяной растительности, как основного потребителя вла­
ги.
Лесотипологическая классификатхия климатов, предложенная Д В Во­
робьёвым, позволяет подвести основу для практической лесокультуртгой дея­
тельности. При автоматизированном анализе условий местопроизрастания
одними 1П основных являются такие климатические факторы как континентальность климата, количество осадков, сумма положительных температур за
год и др.
2 Программа, методология и объекты исследования
Комплексное решение вопросов лссовосстановления базрфовалось на изучехши естествеппого предварительного и последующего возобновления леса,
а также опыте лесокультурной гфактики лесохозяйственных предприятий.
Для решения поставленных задач, программой работ предусматривалось
проведение эколого-лесоводственных исследований по следующим вопросам:
1) Исследование предварительного естественного возобновления под по­
логом сосновых древостоев и влияние лесозаготовительной техники на со­
хранение подроста при рубке леса.
2) Формирование основных типов вырубок и определение соотношения
лесовосстановительных мероприятий на них.
3) Изучение приживаемости, сохратгости и роста лесных культур сосны в
зависимости от: а) лесорастительных условий; б) способа обработки почвы;
в) метода создания культур.
4) Районирование лесокультурных работ, установление сроков их прове­
дения, а также лесокультурная и лесоводственная оценка различных агротех­
нических приёмов создания лесных культур.
5) Рост и формирование защитньпс лесных насаждений различного целе­
вого назначения в аридных условиях Сибири (на примере системы защитных
лесных насаждений Ширинской степи Хакасии).
6) Установление влияния климатических факторов, лесорас-папельных ус­
ловий, а также хозяйстве1ПП.1х требований на проектные решения типов лес­
ных культур различного назначения, что, в свою очередь, позволяет сформу­
лировать основные положения автоматизированного проектирования, как для
отдельных лесокультур1п,1х объектов, так и для лесокультурного производст­
ва в целом.
В основу методики исследований по намеченным программой вопросам
положены общепринятые инструктивные указания и руководства по изуче­
нию естественного возобновления леса, типов вьфубок, лесных культур, лесотипологических исследований, а также использованы различные методиче­
ские положения Хфугих авторов.
При изучении лесовосстановительных процессов были использованы ме­
тодики С В . Белова (1973, 1974), А.И. Буэыкина (1969), Б.И. Иваненко (1972),
B.C. Моисеева (1971), А.В. Побединского (1966, 1969), В.Н. Романова (1962),
Я.А. Сабана (1974).
При определении оптимального соотношения лесовосстановительных ме­
роприятий использова-пась линейная модель, изложенная в методике И И.
Бакшеева(1975).
При изучении выращивания посадочного материала производился анализ
семян используемых для посева и обследование посевного отделения лесного
питомника. Измерялись высота надземной и подземной частей в сантиметрах,
диаметр корневой шейки в миллиметрах, а также масса в сыром и воздушно
сухом состоянии.
Исследование лесных культур проводилось путём закладки временных
пробных площадей в культурах различного возраста. В основу изучения лес­
ных культур положены методические указания В.И. Исаева (1975), Н.П. Кобранова (1973), Е.Л. Маслакова (1980), В . В . Огиевского, А . А . Хирова (1964),
Н . И . Рубцова, А . Ф . Чмыра (1974).
Для определения хода роста к^'льтур по высоте и диаметру выбирали
средние модельные деревья. У основания, на высоте 1,3 м, на Vi и % высоты
делали поперечные спилы.
Для установления биологической устойчивости и долговечности затцитных лесных насаждений в Ширинской степи Хакасии методикой сбора поле­
вой информации было предусмотрено установление их сохранности, изуче­
ние состояния отдельных древесных и кустарниковых видов с измерением
основных лесоводствешю-таксационных показателей роста (высота ствола,
его очищение от сучьев, диаметры ствола и кроны, приросты за последние
пять лет). Д л я установления взаимовлияния с травянистой растительностью
под пологом лесных полос, а также за его пределами закладывались площад­
к и для учета травяного покрова размером 1 х 1 м. Па учетных площадках про­
изводилось описание травяного покрова, определялась их средняя высота и
проективное покрытие.
Применение GPS при проектировании лесных культур. Абрис каждого
участка проекта лесных культур должен иметь «электронный адрес местона­
хождения». Д л я этого рекогносцировочное обследование лесокультурного
фонда и отвод участков под лесные культуры необходимо проводить не с
применением буссоли, как это было раньше, а с применением портативных
G P S . Электронный паспорт участка лесных культур позволит в дальнейшем,
даже не имея привязки к квартальной сети (например, уничтожение квар­
тальных столбов и просек в результате пожара) без особого труда восстано­
вить исходные границы и провести необходимые лесохозяйственные меро­
приятия (инвентаризацию, дополнение, уходы и т.п.).
Методология
лесокультурного производства
В основе проектирования
объектов лесокультурного производства лежат естественно-исторические
условия района произрастания и др., что можно представить в виде системы,
аналогичной дереву (рисунок 1).
Дерево является фрактальным объектом, состоящим из частей, подобных
целому. Лесокультурное производство имеет аналогичную структуру, каждое
разветвление надземной части дерева или его корневой системы - это точка
принятия очередного решения. Н а модели лесокультурного производства
представлено лишь три итерации, и деление огранг^ено «ветвями» третьего
порядка.
Рисунок 1 - Методологическая основа
проектирования лесокультурного производства
Лесокультурное производство представляет собой цепочку технологиче­
ских операгщй, протекающих в строгом соответствии тем лесорастительным
условиям зоны, в которой проектируют лесокультурные объекты. Проект лю­
бого лесокультурного объекта представляет собой сложную систему, состоя­
щую из отдельных проектных решений в зависимости от поставленной зада­
чи и лесорастительных условий.
Проектирование объектов лесокультурного производства предполагает
установление взаимосвязей между двумя цепочками, где в качестве первой
выступают естественно-исторические условия и хозяйственные требования,
предъявляемые к проектируемому объекту, а второй - технология его созда-
ния (отклик). Каждое звено первой цепочки оказывает влияние и определяет
выбор соответствующих технологических приемов во второй.
Проект лесокультурного объекта представляет собой сдвоенную цепочку,
одна из цепочек (природные факторы и назначение объекта), играет опреде­
ляющую роль по отношению к другой — технологии создания.
Изучение взаимосвязей в природных экосистемах позволяет установить их
«генотип», который следует использовать при проектировании искусственно
создаваемых биологи^теских объектов. Соответствие проекта лесных культур
типу условий местопроизрастания тем ближе, чем больше звеньев «факторотклик» задействовано в цепочке самого проекта. Это заключение, в свою
очередь, позволяет ввести такое понятие, как уровень проектирования
Задача проектировщика лесокультурных объектов — найти то «золотое се­
чение», когда минимум вводимой исходной информации обеспечит приемле­
мый уровень проектирования. Говоря математическим языком - это установ­
ление оптимального количества итераций в построении отдельных ветвей
дерева лесокультурного производства. Не вызьгеает сомнения и тот факт, что
обработку этих итераций следует проводить с использованием современных
компьютерных технологий.
Комплексный анализ природно-климатических, лесорастительных и почвенно-грунтовых условий, а также обобщение производственного опыта соз­
дания лесных культур, показали необходимость дифференцированного под­
хода к выбору районов проведения полевых работ. В таежной зоне были изу­
чены предварительное и последующее естественное возобновление и лесные
культуры.
В качестве объектов мелиоративного назначения бьши исследованы запштные лесные насаждения на территории АО «Буденовское» республики
Хакасия, расположенные в зоне сухих степей. Система защитных лесных на­
саждений различного назначения была заложена Институтом леса СО РАН в
период с 1961 по 1990 гг.
3 Природные условия районов исследования
По лесорастительному районированию, предложенному С.Ф. Курпаевым
(1973), территория северной части Иркутской области относится к ЗападноСибирской провинции таёжной зоны бореального пояса. По характеру рас­
пространения древесной растительности Западно-Сибирская провинция де­
лится на два округа.
Приангарский округ сосновых лесов занимает пониженную часть Средне­
сибирского плоскогорья (250-500 м абс. высоты) в бассейне реки Ангары,
заключённой между возвышенностями Саяна, Енисейского кряжа и Прибай­
калья. Климат округа отличается небольшим количеством осадков и высоки­
ми летними температурами, преобладает сухой и тёплый в летнее время ре­
жим.
10
Округ возвышенного Прибайкалья расположен на значительной части Лено-Ангарского плато и Прибайкальской впадины. В восточной части к округу
относятся западные склоны Северо-Байкальского нагорья и Баргузинского
хребта Преобладающие высоты этих хребтов лежат в пределах 800-1100 м
над уровнем моря. В формировании климата, отличительной чертой которого
является снижение его континентальности по сравнению с Приангарским
округом сосновых лесов, большое значение имеет влажный морской воздух
Атлантики, проникающий через понижение между Саянами и Енисейским
кряжем. Он приносит значительное количество осадков, достигающих в вы­
сокогорных районах Северо-Байкальского нагорья и Байкальского хребта
1000 мм.
По предложенному В.Т. Колесниченко, И.Н. Рыш<с (1979) почвенному
районированию, рассматриваемая нами территория, отнесена к Центральной
таёжно-лесной области бореального пояса Среднесибирской подобласти длительно-сезонномерзлотных глубокопромерзаюших почв подзоны южной тай­
ги.
Почвенно-климатические условия аридной зоны, где расположены объек­
ты исследования суровые. Климат степей Хакасии резко континентальный.
Осадков выпадает в среднем в год всего 311 мм, в том числе 13 % годовой
суммы в межвегетационный период. В Сибири также замепю меньше про­
должительность вегетационного периода. В районе исследований она в сред­
нем составляет 151 день. Здесь заметно ниже среднегодовая температура,
равная -0.4°С. Весенний и осенний переходы от холода к теплу и от тепла к
холоду более короткие и резкие. Сибирская весна, как правило, сухая с час­
тыми возвратами холодов, сопровождающимися заморозками на почве. Мно­
го ветреных дней. Скорость ветра в приземном слое часто достигает 15-20, а
иногда 30-35 м/с. При таких скоростях воздушных потоков в пргоемном слое
возникают пыльные бури.
4 Анализ лесовосстановления в таежной зоне
Большую часть Иркутской области занимают сосновые леса бассейна реки
Аш-ары, на севере и востоке переходяш;ие в сосняки Нижней и Подкамениой
Тунгуски, Лены и Кирснги. Это самый крупный массив зональных сосновых
лесов не только в Сибири, но и в России. Промышленному освоению подвер­
гаются, главнььм образом, высокопродуктивные сосновые насаждения зеленомошной, разнотравной и крупнотравной групп леса. Сосняки лишайнико­
вой, рододенроновой и голубично-багульниковой групп типов леса распро­
странены ограниченно, сосняки долгомошной и сфагновой групп практиче­
ски не имеют хозяйственного значения
Наибольшее значение и площадь занимают зеленомошная и разтютравная
группы типов леса III-IV классов бонитета, составляющие 70-90 % всех со11
сновых лесов Иркутской области. В работе приводятся подробные лесоводственно-таксационные характеристики типов леса сосновых насаждений.
Оценка предварительного возобновления в сосновых насаждениях регио­
на исследования, показала в целом успешное его прохождение во всех типах
леса. В зеленомопшой и разнотравной группах типов леса возобновление
хвойт,тми породами идет главным образом за счет сосны и лиственнитщ. В
крупнотравной группе типов леса приоритет принадлежит темнохвойным
породам: ели, пихте и кедру, также яголяющимся ценными хозяйственными
породами. При разработке лесосек во всех типах леса необходимо стремиться
к максимальному сохранению имеющегося подроста.
Использование лесозаготовительных машин ВМ-4 и ЛП-18 при разработке
лесосек не позволяет сохранять подрост в количестве, достаточном для фор­
мирования из него в будушем хвойных насаждений. В пересечёшюй местно­
сти в сьфых типах условий местопроизрастания применение этих машин в ы ­
зывает сильное повреждение почвы и как следствие - развитие эрозионных
процессов.
П о результатам произведенных расчетов установлено, что в сосняках
бруснично-толокнянковых и брусничных 79-85 % площади можно оставлять
под естественное заращивание, на 68-78 % которой рубки необходимо прово­
дить с сохранением подроста. 16-21 % площадей, при стечении неблагопри­
ятных условий, влияющих на естественное возобновление, нуждаются в ис­
кусственном лесовосстановлении. Н а долю сплошных лесных культур может
приходиться 2-4 % площадей, остальные 13-17 % нуждаются в частичных
культурах. В сосняках чернично-зеленомошных и разнотравно-брусничшлх
естественное заращивание возможно на 66-75 % площади, на 43-58 % из них
необходимо ориентироваться на рубки с сохранением подроста. 25-34 %
площадей нуждаются в искусственном лесовосстановлении, при этом сплош­
ных лесных культур требует 5-9 % площади.
В искусственном лесовосстановлении в сосняках разнотравно-осочковьгх
и орляково-крупнотравньгх нуждается 39-59 % , из них па сплошные лесные
культуры должно приходиться 14-34 % . Остальные 47-61 % остается под ес­
тественное заращивание. П р и наличии под пологом 3-4 тыс. шт. подроста
хвойных пород возможны рубки с сохранением подроста на 22-38 % площа­
ди.
При анализе характера естественного возобновления на вырубках и гарях,
отмечено большое его различие не только в различных типах условий место­
произрастания, но и в пределах каждого из них. Результаты проведенных исслецований свидетельствуют, что в сугрудках (С?, С-,) по сравнению с борами
(Аг, Аз) значительно снижается доля хвойных и повышается доля лиственных
пород. Количество подроста сосны в сугрудках составляет 1,3-6,9 тыс. шт/га,
в борах же оно повышается до 52 тыс. шт./га. Субори занимают промежуточ­
ное положение. У ч и т ы в а я различное сочетание природных факторов, можно
выделить общую закономерность: в свежих и влажных борах и суборях, в
12
лесовосстановленш! вырубок важную роль играют как предварительное, так и
последующее возобновление. В то время как в аналогичных по увлажнению
сугрудках основная роль принадлежит предварительному возобновлению
хвойными породами, в суборях создаются неблагоприятные условия, влеку­
щие за собой необходимость в искусственном лесовосстановлении вырубок.
Благонадежный подрост сосны на вырубках составляет в среднем 73 % от
всего количества живых экземпляров, остальные 27 % приходятся на долю
сомнительного и неблагонадежного подроста. Количество благонадежного
подроста и равномерность его размещения в борах и суборях является доста­
точным для формирования в будущем насаждений с преобладанием хвойных
пород Вьфубки с коэффициентом встречаемости хвойных пород менее 0,8
нуждаются в создании частичных лесных культур Незначительное количест­
во возобновления, снижение коэффициента встречаемости до 0,62-0,73 в Сг,
Сз, говорит о необходимости создания сплошных культур.
Исследования показали, что подавляющее большинство создаваемьпс лес­
ных культур являются частичными, так как на занимаемых ими площадях
имеется подрост хвойных и лиственных пород естественного происхождения.
Примерно половина всех лесовосстановительных работ (44 % ) приходится на
вьфубки, около 39 % - на гари и погибшие насаждения, 4,4 и 4,8 % - соот­
ветственно на редины, пустьфи и прогалины, и около 7,8 % - на реконструк­
цию малоценных молодняков.
5 Особенности создания лесных культур
Лесокультурное производство проанализировано для основных лесообразующих порол региона исследования: сосны обыкновенной и лиственницы
сибирской. Результаты сравнения роста культур сосны по биометрическим
показателям оказались сходными в одних лесорастительных условиях и в
большей или меньшей степени отличались в других. Так, на песчаных почвах
культуры в идентичном возрасте не отличаются друг от друга по высоте. То
же самое можно сказать и о культурах на дерново-подзолистых супесчаных
почвах. В то время как между данными лесорастительными условиями даже
при сходной агротехнике создания различие по высоте у культур составляет
уже 42 % . Значительно различаются культуры и по диаметру
Высокий коэффициент изменчивости биометрических показателей в куль­
турах молодого возраста свидетельствует о сильной диффере1шиа1щи деревь­
ев в этот период. Сильная дифференциация деревьев по диаметру отмечается
в более густых посевах, где между особями идет интенсивная борьба за уве­
личение прироста в высоту, в этот период не все экземпляры имеют возмож­
ность увеличивать свой прирост по диаметру (рисунок 2).
13
ступени ТОЛЩ1МЫ см
Рисунок 2 - Распределение
деревьев по ступеням тол­
щины в зависимости от
возраста культур, создан­
ных посадкой
В результате конкурентной борьбы величина последнего все дальше уда­
ляется от срелнего диаметра всей совокупности у более сильных (I класса
роста) деревьев. Преобладающая часть отстающих в росте экземпляров набJПOдaeтcя внутри, а наиболее развитые экземпляры сосны расположены в их
крайних частях Ведущим фактором дифференциации здесь является конку­
ренция сначала за воду и минеральное питание, а затем за свет между особя­
ми одного вида внутри биогруппы. При этом отдельно растущие экземпляры,
получающие большую освещенность и почвенное питание, растут быстрее.
Для повышения успешности искусствехпюго лесовосстановления и произ­
водительности лесов в типах условий местопроизрастания В2.3, Сг-з мы рекоме1щуем культуры лиственницы сибирской, которые растут в этих условиях
значительно быстрее, чем сосна обыкновенная (рисунок 3).
Автоматизированное принятие ре­
шения по способу обработки почвы
зависит от типа условий местопроизра­
стания, категории лесокультурной пло­
щади, мощности плодородного слоя
почвы, наличия и равномерности размещешм естественного возобновления
хвойных пород. Так, на свежих выруб­
ках и гарях зеленомошной группы ти­
пов леса 1фоизводство культур проек­
тируется без предварительной обработ­
ки почвы (в расчетно-технологических
картах данная операция компьютерной
программой пропускается).
Диаметр, см
Рисунок 3 - Ход роста культур
Лучшим способом обработки почвы
сосны обыкновенной и лист­
со слабо развитым почвенным профи­
венницы сибирской на сугли­
лем в регионе исследования является
нистых дерново-лесных почвах.
расчистка площадок и полос со снятием
Тип условий произрастания В2.3
дернины травянистой растительности
при сохранении гумусового горизонта.
Этот способ обработки почвы автоматически проектируется на вырубках раз­
нотравной группы типов леса. Параметром для принятия обработки почвы
площадками служит куртинное расположение благонадежного 1Юдроста
хвойных пород. Для вьфубок и гарей из-под широко-фавных и крупнотрав14
ных групп типов леса, а также лесокультурного фонда, имеющего избыточное
переувлажнение в весенне-летний период, проектируется применение широ­
козахватных лесных плугов, образующих микроповышения в виде пластов.
Реализация программой технологической операщш по предварительной кор­
чевке пней и расчистке полос служЕПГ наличие их в количестве более 600
шт./га.
Каждому типу вырубки, в пределах определенного шпа условий место­
произрастания, в зависимости от имеющегося естественного возобновлетшя
хвойных пород, должна соответствовать своя густота посадки. В целом густо­
та посадочных мест в пределах 4-8 тыс. шт./га, при условии ухода за соста­
вом, является достаточной для формирования молодняков с преобладанием
главной породы.
Параметрами для принятия решения по первоначальной густоте лесных
культур при их автоматизированном проектировании служит отсутствие или
наличие достаточного количества благонадежного хвойного подроста в есте­
ственном возобновлении. Так, в боровых типах условий произрастания при
отсутствии возобновления хвойных пород, либо его уничтожении в результа­
те пожара или лесозаготовительной техникой в программу заложена густота
лесных культур от 1,5 до 4,0 гыс. шт./га, с увеличением соответственно от
влажных условий (Аз) к сухим (Ао). От сухих суборей к влажным и сьфым
сугрудкам густота увеличивается от 4-5 при частичной обработке почвы до 68 тыс. шт./га при сплошной ее обработке.
Восстановление живого напочвенного покрова в суборях и сугрудках при
формировании кипрейно-вейниковых, вейниковых, вейниково-разнотравных
вырубок на тяжелосуглинистых и глинистых почвах лишь к 4-5 году позволя­
ет культурам, созданным посадкой сеянцев, к этому времени выйти из-под
влияния травянистой растительности. Средняя высота культур в период пол­
ного восстановления травяно-кустарничкового яруса достигает одного метра
и более. Необходимость в подавлении травянистой растительности возникает
в этих условиях в случае создания культур по старым вырубкам при борозд­
ной обработке почвы. Потребность в предотвращении завала травянистой
растительностью культур, созданных посадкой, возникает при их формирова­
нии в крупнотравных типах вырубок.
Параметрами для принятия решения по количеству и кратности агротех­
нических уходов по годам при автоматизированном проектировании служит
тип условий местопроизрастания Количество уходов возрастает от 4 в све­
жих борах (А,) до 7 во влажных раменях (Пз)
Сроки проведения посадок зависят от продолжительности периодов веге­
тации и оттаивания почвы с длительно-сезонномерзлотным режимом. В Чуно-Бирюсинском районе посадки обычно проводят в течение 1 декады мая.
Во второй декаде продолжают, одновременпо начиная в Средиеангарском и
Лено-Киренгском районах, и заканчивают в Лено-Киренгском районе во вто­
рой декаде июня.
15
в основу автоматизированного установления сроков и продолжительности
периода лесопосадочных paGoi были взяты да)ы перехода среднесуточных
температур воздуха через 5 и 10° С, с которыми связано начало набухания
почек и роста деревьев. Учитывая, что в электронной таблице Microsoft Excel
каждая дата имеет спой порядковый номер, то продолжительность периода
находится как разница между этими датами.
6 Особенности защитного лесоразведения
Ход роста в высоту древесных пород в лесополосах на различных почвах
Изучен рост полезащитных полос из тополя бальзамического (Populus balsamifera L.), тополя черного (P. nigra L.), лиственницы сибирской (Larix sibirica Ledeb.), березы повислой (Betula pendula Roth.), ивы остролистной
(Salix acutifolia Willd.) и сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) на черноземовидных супесчаных почвах, южных и обыкновенных черноземах. Данные
почвы характеризуются легким механическим составом, в связи, с чем они
легко подвергаются ветровой и водной эрозии.
На обыкновенных и южных черноземах у тополя бальзамического наблю­
дается интенсивный рост в высоту почти до 20-летнего возраста, затем про­
исходит резкий спад. В условиях, когда грунтовые воды недоступны корням
деревьев, на этих почвах долговечность его не превышает 35 лет. К этому
возрасту он достгаает в высоту на обыкновенных и южных черноземах соответстветю 10,7 и 9,7 м, что на 7 и 6 м ниже, чем в Кулундинской стегш.
Сравнительная оценка хода роста в высоту лиственницы сибирской в по­
лезащитных насаждениях, вьфащиваемых на разных почвах и созданных раз­
личными способами, показала, что до 10-летнего возраста не наблюдается
существенных различий в росте её по высоте. В этом возрасте листпещшца
характеризуется хорошим ростом и достигает на черноземовдцных супесча­
ных почвах в высоту 5 м, на обыкнове1шых и южных черноземах соответст­
венно 4,9 и 4,6 м В возрасте 15 лет у неё уже отмечается снижение интенсив­
ности роста в высоту на южных черноземах и черноземовидных супесчаных
почвах по сравнению с обыкновенными черноземами, которое продолжает
наблюдаться вплоть до 40-летнего возраста (рису1юк 4). К этому возрасту
лиственница сибирская на обыкновещгых черноземах достигает высоты 12,6
м, что соответствует её высоте на черноземовидных супесчаных почвах. На
южных черноземах при глубоком залегании грунтовых вод к 40-летнсму воз­
расту, высота лиственницы достигает лишь 11,4 м, что на 2,5 м меньше, чем
на тех же почвах Кулундинской степи.
Береза повислая до 5-летнего возраста в полезащитных насаждениях, про­
израстающая на южных черноземах и черноземовидных супесчаных почвах
независимо от уровня грунтовых вод, имеет примерно одинаковые показатели
роста в высоту (3,0-3,2 м). К 10-летнему возрасту рост деревьев в высоту в
лесополосах, которые размещаются на южных черноземах по сравнению с
16
черноземовидными супесчаными почвами, снижается на 0,7 м и продолжает
отставать до 40-летнего возраста В целом успешный рост березы в высоту на
этих почвах продолжает сохраняться до 30-летнего Bospacia насаждений, по­
сле чего наступает некоторый спад, связанный со скоротечностью этапов он­
тогенетического развития в жестких природно-климатических условиях.
20 -,
- Тополь
бальзамический
- Береза повислая
S 15-
—А— Лиственница
сибирская
10 -
— К — Сосна
обыкновенная
—Ж—Ива
10 15 20 25 30 35 40
остролистная
Рисунок 4 - Ход рос­
та в высоту основ­
ных лесообразующих пород
в зависимости от
возраста на черноземовидных супесча­
ных почвах
Возраст, лет
Ниже преде 1авлены зависимости высоты от возраста и коэффициенты
степенной функтот построенных уравнений при коэффициентах детермина­
ции в пределах от 0,84-0,99 по каждому древесному виду на различных поч­
вах (таблица 1).
Таблица 1 — Коэффициенты уравнений зависимости высотьс
древесных видов от возраста в лесных полосах на различных почвах
Видовое
название
Лиственница
сибирская
Сосна
обыкновенная
Береза
повислая
Тополь
бальзамиче­
ский
Ива
остролистная
Почва
Чернозем обыкновенный
Чернозем южный
Черноземовидная супесчаная
Чернозем обыкновенный
Черноземовидная супесчаная
Чернозем обыкновенный
Черноземовидная супесчаная
Чернозем обыкновенный
Чернозем южный
Черноземовидная супесчаная
Черноземовидная супесчаная
Уравнение связи у=а(х)''
при R^=0,84-0,99
а
b
0,75
0,79
0,70
0,79
0,81
0,76
0,28
0,92
0,31
0,98
0,88
0,69
1,06
0,65
0,32
1,03
0,19
1,16
0,91
0,78
0,51
0,87
17
Т а к и м образом, среди изученных древесных пород (тополь бальзамиче­
ский, тополь черный, ива остролистная, береза повислая, лиственница сибир­
ская и сосна обыкновенная) предпочтительными по интенсивности роста в
высоту и большей долговечности в полезащитном лесоразведении Ширинской степи следует считать: из хвойных — лиственницу сибирскую и сосну
обыкновенную, из лиственных - березу повислую.
Рост и формирование полезащитной лесной полосы из сосны обыкновен­
ной. В биологическом возрасте 40 лет сосна имела среднюю высоту 8,3 м при
среднем диаметре 14,9 см. П р и этом средняя высота деревьев в наветренном
ряду 8,5 м при среднем диаметре 16,8 см, в среднем ряду 8,1 м при среднем
диаметре 12,5 с м и в заветренном ряду 8,4 м при
среднем диаметре 15,3 см (рисунок 5).
Очищение деревьев от сучьев в насаждении
произошло в среднем до высоты 1,66 м, в том
числе в первом (наветренном) ряду — до 1,3 м, в
среднем - до 2,1 м и в заветренном ряду до 1,7 м.
В поперечном профиле высота очищения стволов
от сучьев носит параболический характер, в край­
.4.51»4—Э о м-4*-3 л и - ф С Б >»
них рядах она ниже, чем в среднем. Такое соот­
ношение объясняется сомкнутостью полога лес­
Рисунок 5 - Схема
ной полосы, нижние ветви деревьев среднего ряда
полезащитной
получают меньше света, чем такие же ветви в
полосы из сосны
крайних рядах, в результате такого дисбаланса
обыкновенной
отмирание первых идет быстрее.
Опыт создания пастбищезащитных
лесных полос. П о наблюдениям, про­
веденным в 2001 г. (на четырнадцатый год после посадки), установлено, что
листветгаица сибирская (Larix sibiiica Ledeb.) в биологическом возрасхе 21 год
в полосе 18а имеет среднюю высоту равную 6,6 м. Средний диаметр на высо­
те 1,3 м составляет 10,2 см (рисунок 6). Диаметр ствола вдоль и поперек ряда
на высоте 1,3 м сущеетвешю не различались, в то время как средний диаметр
крон вдоль ряда был на 1,3 м меньше, чем поперек. Высота очищения от
сучьев не превышала 0,2 м. Приживаемость ее на год обследования бьша та­
кой ж е , как и в год закладки — 98 % . П о ч т и все деревья повреждены почковой
галлицей (Dasineura rozkovi M a m et N i k ), следствием чего имеют слабо охвоенную ажурную крону Карагана Вут^е (Caragana Rungei Ldb.) достигала
средней высоты 1,14 м, ива остролистная (Salix acutifolia Willd.) 7,1 м.
Создание пастбищезащитных лесных полос для целей животноводства в
аридной зоне Средней Сибири представляет собой реальную возможность. В
результате низовых пожаров происходит выгорание сухой травы, поврежде­
ние деревьев и кустарников, вызывающих снижение сомкнутости крон и за18
растание междурядий травянистой растительностью, являющихся причиной
их остепнения.
Рисунок 6 - Анализ хода
роста ствола лиственницы
сибирской в пастбищезащитной лесной полосе:
- по высоте:
у = -0,84х^ •) 88,57х - 792,03
R^ - 0,94
по диаметру
у = -0,35х^ + 21,57х-178,48
= 0,99
Все это приводит к общей деградащш пастбищезащитных лесных полос,
снижению их мелиоративной эффективности и требует частичную или пол­
ную их реконструкцию лесокулыурными меюдами с привлечением до]юлнительных капиталовложений.
Опыт выращивания прикошарной лесной полосы. Наблюдениями установ­
лено, что лиственница в среднем по лесополосе имеет среднюю высоту около
6 м при среднем диаметре на высоте 1,3 м 10,1 см. Индивидуальная изменчи­
вость высоты в разных рядах лесной полосы характеризуется очень низким
уровнем (V=2,45-5,89 % ) , диаметра - низким (V= 11,66-12,77 % ) . Стволы очи­
стились от нижних сучьев на высоту 0,7 м. Средний диаметр крон вдоль ряда
у деревьев колеблется от 2,5 до 2,7 м и в среднем составляет 2,7 м. Средний
диаметр крон поперек ряда у деревьев варьирует слабо и достигает 3,6 м.
Насаждение в целом находится в хорошем состоянии. По пятибалльной
шкале около 57 % деревьев находится в отличном состоянии, 30 % - в хоро­
шем, 12,5 % - в удовлетворительном, усыхающих и сухих деревьев не обна­
ружено. Развитие живого напочвенного покрова под пологом прикошарного
насаждения не оказывает существенного влияния на его рост.
Опыт создания древесных зонтов. Древесный зонт создан посадкой вруч­
ную 7-летних саженцев лиственницы сибирской 23 апреля 1987 г. с размеще­
нием растений 4^4 м. Высокую приживаемость растений обеспечил полив (10
л). Лиственница в биологическом возрасте 23 года достигла средней высоты
7,1 м при среднем диаметре на высоте груди 13,4 см. Индивидуальная измен­
чивость высоты лиственницы в разных микрозонтах характеризуется низким
уровнем (V=9,4 % ) , диаметра — средним (V=15,2 % ) .
19
в целом древесный зонт в настоящее время пребывает в хорошем состоя­
нии Преобладающая час1Ь деревьев (60 % ) находится в отличном состоянии,
37,5 % - в хорошем, 2,5 % - в удовлетворительном. Усыхающих и сухих де­
ревьев не обнаружено.
Естественное возобновление в защитных лесных насаждениях
Обследование мелиоративных насаждений подтвердило вероятность есте­
ственного возобновления этих насаждений, как вегетативным, так и семен­
ным путем. Возобновление вегетатив7п.ш путем в первую очередь было от­
мечено у кустарников, в качестве которых в лесных насаждениях использова­
ли облепиху крушиновую, карагану древовидную, карагану Бунге, смородину
золотистую, жимолость татарскую, иву остролистную. Свойство давать кор­
невые отпрыски, позволяют облепихе крушиновой и карагане Бунге распро­
страняться за пределы полос, в которых они были введены в наветренные
ряды для формирования полос различных конструкций.
Семенное размножение сосны и лиственницы наблюдается только под по­
логом насаждений ажурно-продуваемых и ажурно-плотных конструкций на
супесчаных почвах. Так у сосны благонадежный подрост составляет 88,8 % , а
у лиственницы 64,6 % . В тоже время распределение по группам возраста у
сосны и лиственницы неодинаково. Если у сосны наибольший процент 60,1 %
подроста приходится на группу возраста от 6 до 8 лет, то у лиственницы
большинство подроста приходится на старшую возрастную группу и состав­
ляет в ней 80,3 % . Такой показатель свидеге;п>с1вуе1- о хенденции формиро­
вания на месте данной ценопопуляпии смешанного насаждения естественного
происхождения с преобладанием лиственницы сибирской.
Изучение естестветюго возобновле1шя в искусственно созданных фитоценозах аридной зоны Сибири показало, что репродуктивный хютенциал этих
экосистем достаточно высок, он во многом зависит от внешних факторов,
таких, как количество выпадающих осадков, температуры, неблагоприятных
природных явлений. При благоприятном сочетании этих факторов наблюда­
ется тенденция к формированию естестветтой ценопопуляпии сосны и лист­
венницы.
7 Технология автоматизированного проектирования
лесокультурного производства
Природные и антропогенные факторы Обобщение опыта и анализ выра­
щивания посадочного материала в лесных питомниках, создания лесосеменных плантаций, лесных культур и защитных лесных насаждений различного
целевого назначения показало, что технологию создания и выращивания всех
лесокультурных объектов определяют различные природные (абиотические и
биотические) факторы (рисунок 7).
20
а
U
»
3
Вк
о
^
и
•&
0
н
о
S
\о
<:
Клима­
тичес­
кие
а
& *<
о
гн
о
в- МS
К
S
3
>- а
01
ё
ПЛСЕ
Пито»-
Гадр ало­
гические
ники
&
Биопогически!!
ПЛСЕ ПЛСУ.
ЛСП, Г т , схем»
размещения ЕпоHDE, получаемая
UpQp^TSJflX
Почвен­
ные
S
'.Л
о
»
Лесные
куль­
туры
Вид питомника,
вид возраст и в ы ­
ход по с адочшзго
материала,
севообороты
Тип песньк куль­
тур ассортимент
4 поро^ схема сме­
шения иразмещеimxi^raBTyp
1
Рисунок 7 Структура влия­
ния природных
факторов и
хозяйственных
требований на
проектирование
объектов
лесокультурного
производства
Назначение и вид
насеждених (мае4^сигное, куртинное,
лесные
полосное), конст­
насаж­
рукция, схема раздения
иещевих
Защит­
ные
Одни определяют создание всех лесокультурных объектов, другие оказы­
вают влияние только на некоторые из них.
Среди природных факторов можно выделить следующие группы
а) абиотические: климатические, почвенные, гидрологические;
б) биотические (биологические): болезни, энтомовредители, мытевидные
грызуны, дикие животные;
в) смешанные: лесорастительные, антропогенные.
Значительное влияние на будущую структуру лесокультурных объектов
оказывают хозяйственные требования, предъявляемые к технологии созда­
ния в зависимости от их функционального назначения (рисунок 7).
Лесорастительные условия определяются в первую очередь лесорастительной зоной. Блок-схема установления лесорастительной зоны, определяе­
мая коэффициентом водного баланса по В.Н. Сукачеву представлена на ри­
сунке 8.
При автоматизированном проектировании лесокультурных объектов це­
почка проекта выглядит в виде отдельных программных модулей, представ­
ляющих отдельные звенья этой цепочки. В целом, проект}юе решение от­
дельно взятого лесокультурного объекта представляет собой структуру пере­
плетения различных звеньев принятия 1фоектаых решений, заключенных в
конечном объеме.
21
Ввод среднемесячной
текшературы воздуха и
количества осашсов
Вычнспение коэффициента водного баланса (по В Н Сукачеву)
Cy^i-^a ocadKOG_ за _ год
К =Суч'^о_по'10-}1ситечы1ых_сред11е-»есяшых_те-\1персппур воздуха^за^год
I
I
\
Присвоение ячейке с именем
сЯесорасгительвая зона»
соответствующего значения
Рисунок 8 - Блоксхема установления
лесорастительной
зоны
Конструкцию искусственного насаждения определяют такие лесоводственные показатели как состав, вертикальная и горизонтальная структура
древостоя. В свою очередь, последние показатели напрямую зависят от коли­
чества и схемы размещения посадочных мест.
Расчет количества посадочных мест и посадочного материала
при создании лесных культур различного назначения
Расчет посадочных мест и необходимого количества посадочного мате­
риала в лесных культурах различного целевого назначения является логиче­
ским продолжением описания функциональных возможностей системы авто­
матизированного проектирования лесокультурного производства. Модуль
автоматизированного расчета количества посадочных мест и необходимого
22
количества посадочного материала, в системе автоматизированного проекти­
рования лесных культур, создан на основе объединения возможностей элек­
тронной таблицы Microsoft Excel с графическим редактором Paint. Созданная
база данных растровых изображений древесных растений, их условных обо­
значений, механизмов и орудий, используемых при создании и выращивании
лесных культур, позволяет смоделировать конструкцию любого лесного на­
саждения вместе с технологической схемой его производства.
Автоматизация проектирования песокультурных объектов.
При автоматизированном проектировании объектов лесокультурного про­
изводства необходимо начинать с установления отдельных проектных реше­
ний, из которых состоит технология их создания. Далее устанавливают при­
родные факторы, а также хозяйственные требования, оказываюпгае непосред­
ственное влияние на принятие каждог о конкретного проектного решения (ри­
сунок 9).
1) Установление отдельных проектных решений в технологии создания
лесокультурного объекта
2) Выявление природных факторов и хозяйственных требований,
влияющих на принятие конкретного тфоектного решения
3) Выражение влияния отдельных факторов на принятие проектного
решения в виде математических, логических функций
4) Составление отдельных электронных модулей в принятой программ­
ной оболочке
А.
5) Объединение отдельных гфограммных модулей в компьютерные
программы автоматизированного решения по технологиям создания
конкретных лесокультурных объектов
6) Создание единой системы автоматизированного проектирования
всего лесокультурного производства
7) Внедрение и использование САПР лесокультурного производства
при проектировании лесокультурных объектов в лесном хозяйстве
Рисунок 9 - Струк-iypa последовательности автоматизированного
проектирования лесокультурного производства
23
Для того, чтобы собранные данные могли быть обработаны на ком­
пьютере, необходимо выразить влияние каждого природного фактора на при­
нятие проектного решения в виде математических и логических функций.
Для внедрения функций в различные программные оболочки составляют от­
дельные электронные модули, которые затем объединяют в комга>ютерные
про1раммы. Логические функции позволяют производить согласование раз­
личных значений с рядом условий, устанавливаемых различными модулями
программы.
Модуль определения количества агротехнических уходов.
Для автоматизированного установления необходимого количества агро­
технических уходов разработан электронный модуль «Уходы», который ра­
ботает во взаимодействии с электронными модулями «Климат» и «Почва»,
задачей которых является на основании анализа климатических и почвенных
показателей установить лесорастительную зону и тип условий местопроизра­
стания.
Установление количества уходов по одному из двух путей зависит от вида
лесных культур: если проектируют защитные лесные насаждения (программа
«Мелиоратор») модуль «Уходы» работает в паре с модулем «Климат», при
проектировании лесных культур общего назначения (программа «Культуры»)
— с модулем «Почва».
Модуль «Уходы» в дальнейшем задействован при расчете объема работ
агротехнических уходов в расчетно-технологических картах (РТК) при созда­
нии лесных культур различного назначения, в том числе и защитных лесных
насаждений. Модификация модуля применяется и в программе «Питомник»
при проектировании посевного и школьных отделений.
Расчет климатических показателей при проектировании защитных
лесных насаждений (электронный модуль «Климат»)
Анализ природных условий в пределах агролесомелиоративных районов и
их характеристика (почвенный покров, показатели увлажнения, продолжи­
тельность вегетации, минимальные температуры) необходимы для гфавильного проектирования агролесомелиоративных мероприятий, подбора техно­
логии выращивания посадочного материала в лесных питомниках, техноло­
гии создания защитных лесных насаждений, рекомендации породного состава
с учетом эколого-биологических свойств древесных и кустарниковых пород
Дня автоматизированного анализа климатических показателей составлена
профамма «Климат». За основу был взят рабочий лист книги «Microsoft
Excel», на котором были сформированы таблицы трёх типов: таблицы для
ввода исходной информации, выходные таблицы проведённого анализа, а
24
также комбштированные таблицы, в которых одна часть данных являются
исходными, а вторая часть выводимой информацией.
В таблицах анализа используются данные таблиц исходной информации, в
комбинированных - данные части JTHX же шблиц, являющихся исходными.
Эти данные обрабатываются с помощью введётгнъгх формул, и логических
операторов. Результатами этих вычислений, и анализа являются выводы, не­
обходимые для принятия соответствующих решений при проектировании
лесокультурного производства.
Кроме получения необходимых выводов, программой предусмотрен в ы ­
вод графической иллюстрации обработанных данных Так, характеристика
температурного режима, и режима относительной влажности воздуха анали­
зируемой территории, иллюстрируются графиками, а распределение осадков
гистограммой. Для иллюстрации ветрового режима территории, были исполь­
зованы лепестковые диаграммы «Microsoft Excel».
После ввода исходных данных, пользователь получает следующую в ы ­
ходную информацию:
- анализ климата района проектирования;
- графики распределения осадков, изменения средней температуры и от­
носительной влажности воздуха;
- рассчитанные данные среднегодового BCipOBoro режима, а также по се­
зонам года с графической иллюстрацией соответствующих роз ветров.
Сформирована база данных исходных климатических показателей по ме­
теостанциям Красноярского края на отдельном рабочем листе рабочей книги
«Microsoft Excel». Анализ климата производиться автоматш1ески по любому
пункту при копировании и вставке области данных в расчётную область про­
граммы «Климат».
Автоматизация
проектирования лесных питомников.
Раздел гюсвяшен структуре проектировагам лесных питомников Рассмот­
рены отделып.те технологические операции и примеры их автоматизирован­
ного проектирования в электронном модуле «Питомник». Прослежена воз­
можность автоматизирова1пюго проектирования от закладки и определения
производственной мощности лесного питомника до его рентабельности и
окупаемости капитальных вложений.
На рабочих листах программы «Питомник» автоматически производится
расчет:
производственной мощности питомника;
- переходных и ротационных таблиц по выращиванию посадочного мате­
риала в посевном и школьтюм отделении питомника в зависимости от возрас­
та посадочного материала;
- полезной гиющади посевного, школьного отделений и маточной планта­
ции;
25
- потребности в посевном и посадочном материале;
- перечень объектов затрат на строительство, закладку многолетних на­
саждений и освоения площади питомника, а также основных фондов для ос­
нащения питомника;
- нормативно-техноло! ических карт по освоению площади питомника и
выращиванию посадочного материала;
- калькуляции затрат по каждой породе и виду посадочного материала;
- результата производственной деятельности пиюмника.
На основе, рассчитанных компьютером ежегодных площадей посевов и
посадок, а также выбранных севооборотов автоматически определяется необ­
ходимая площадь питомника с указанием оптимальной протяженности полей
в различных масштабах. Эти данные служат для построения плана лесного
питомшжа. Технологические схемы выращивания того или иног о вида поса­
дочного материала формируют на основе базы данных парка машин и ору­
дий. Кроме нормативных материа;юв, база данных включает готовый набор
нормативно-технологических карт (НТК). Задача проектировщика после вво­
да исходной информации состоит во внесении соответствующих корректиро­
вок таким образом, чтобы результат производственной деятельности питом­
ника бьш положительным и соответствова,! требова1шям заказчика.
Модуль по принятию решения о подготовке семян к посеву
После ввода видового названия семян и времени посева в блок исходной
информации программы производится ее автоматическое сравнение с имею­
щейся базой данных, устанавливается период покоя и принимается решение о
необходимости или ненадобности операции по подготовке семян к посеву в
РТК. На основании принятого решения обнуляются или вычисляются затраты
по данной технологической операции в НТК (рисунок 10).
В в о д лида и сроках пасгаа
C S M H H »1ШТ01ЯШ!Кв
Срохампосева * -
Срлгаевие веденньк пара­
метров с базой данных по
Р е апвз ацЕМ техноп о п м в с к о й опера—»| Весевний \
Х Р Ш ГГОДГОТОЕКИ
семян к iiui:t^£y
в РТК
—>j Осенний I—► Отмена отарацин
Летнзш
26
ПОДГОТОБКЫ С&МЯН
Е поему Е РТК
Виду покоя
-ГГлуБокий] [Вынужденньй!Расчет затрат по ПОДГОТОБКЕ
с вмян к по с еву Е Н Т К
Длительный
Короткий
ОБн5/л«ни8 ресутгьтятоБ
вычиотгния затратно подгпTDiKe семян к посеву в Н Т К
Рисунок 10Блок-схема
определения
необходимости
подготовки
семян
к посеву в
зависимости от
вида покоя и
сроков посева
Модуль по установлению потребного количества удобрений под основную
обработку почвы.
В работе приведена блок-схема по определению нормы внесения конкрет­
ных удобрений в зависимости от содержания действующего вещества в них и
типа почвы и программирование ячеек на одном из электронных лисюв про­
граммы «Питомник», с названием «Удобрения».
В ячейку А2 вносят назваггае того удобрения, которое необходимо внести
под основную обработку почвы в лесном питомнике и присваивают ей имя
«Название удобрения». В ячейку А5 делают ссылку "Тип почвы, про1"рамма
автоматически найдет ячейку с этим именем и вставит ее значе1ше. В нашем
случае ячейка с таким именем находится по адресу В4 на листе «Задание»,
где определен тип серых лесных почв. Далее в ячейки с А6 по А23 вносят
названия всех видов удобрений используемых в 1штомнике. В соответствую­
щих ячейках колонки В указывают содержание действующего вещества в
них, а ячейках колонок С, Е, G, I, К дозы внесения этих удобрений в зависи­
мости от типа почвы. Для расчета нормы внесения каждого вида удобрения в
колонки D, F, Н, J и L вводят формулы. Теперь, при составлении нормативнотехнологических карт по системам обработки почвы в ячейке норма расхода
основных материалов достаточно указать =Норма внесения, в данной ячейке
высветится требуемое значение.
Автоматизированное проектирование защитных лесных насаждений
(электронный модуль «Мелиоратор»)
Рассмотрена структура и последовательность работы электронною модуля
«Мелиоратор» по проектированию защитш.1Х лесных насаждений (рисунок
11).
^WlOnm
Ь*
tc-^a
9Ч№- ^чл
2^*«* О »
&*^а«
■ Об*Ъ,*а? иьв** л.^гли^-юч -а)-
' 9 _ ^-4. ^
ГТрстшхекссхь валосл
> ,# ^ т!г •
Окпв
Уел
!
rlemjtii^uiaiE
^Jc
гячкиг н ^ в и е й
o*veH,
-ь^тмяк
-laj -югалочного иза|:чш» и l га
C'ses-*
KKtxvn t»» B*ci*?niwu
РКИ(^ПЕ>ТП
ptCtHnS
А
Скял
9
TifKO 11 6aiv:seM,
1
!
J i
io
J 3
'
E^tja
1
-5
■
13^
Щ
'&ЛЗ
пригемисч!*!!
2
itiKKH
1.о*я-лая
Hi^TT
^
i
5НСГ£Зв« iXa-
f
'
H l - m W M * TPf i o r a a n «Ku-T
« W
^ 1,0
C,"J
',S
1333 ! Ж
L"S . i C
%ii \ Mi
■Ai
S'
JO» 1 *K
"na
b-3
i*i'
i<}r
sJi
4Л0С
¥■'
!^i
),•- i
i
Рисунок 11 фрагмент автомати­
зированного проек­
тирования лесных
насаждений на базе
электронной таблищ>1 Microsoft Excel
;;
1,
i:
,M
1
27
Автоматизированный выбор ассортимента пород при проектировании
защитных лесных насаждений. Сделан анализ агролесомелиоративного рай­
онирования территории Сибири и возможности использования ассортимента
древесных и кустарниковых видов по выделенным районам. Показан опера­
тивный подбор ассортимента пород для конкретного вида защитных лесных
насаждений с использованием встроенных функций электронной таблицы
Microsoft Excel.
Автоматизированный расчет экономической эффективности
полезащитных лесных полос (электронный модуль «Эффект»)
В существующих нормах для условий юга Средней Сибири отмечено, что
наиболее эффективно влияние лесонасаждений на скорость ветра, температу­
ру и влажность воздуха, урожайность сельскохозяйственных культур распро­
страняется на расстояние, равное до 25-30 высот лесных полос в заветренную
сторону. Наши исследования по изучению роста лесных полос по уравнению
у=а(х)'' позволили рассчитать высоту древесных растений в разные возрас­
тные периоды (таблица 2).
Таблица 2 - Высота древесных пород (м) в лесных полосах
юга Средней Сибири на различных почвах
Видовое
название
Лиственница
сибирская
Сосна
обыкновен.
Берёза
повислая
Тополь
бальзамиче­
ский
Ива острол.
Почвы
Чернозем обыкновенный
Чернозем южный
Черноземовидная супесч.
Чернозем южный
Черноземовидная супесч.
Чернозем южный
Черноземовидная супесч.
Чернозем обыкновенный
Чернозем южный
Черноземовидная супесч.
Черноземовидная супесч.
5
2,8
2,5
2,7
1,2
1,5
2,7
3,0
1,7
1,3
3,2
2,1
10
4,6
4,3
4,6
2,3
3,0
4,3
4,8
3,5
2,8
5,5
3,8
Возраст, лет
20
30
8,0
11,0
7,4
10,2
7,8
10,7
4,3
6,3
5,8
8,7
6,9
9,1
7,5
9,7
7,2
10,9
6,2
10,0
9,5
13,0
6,7
9,8
40
13,7
12,7
13,2
8,1
11,5
11,1
11,7
14,7
13,9
16,3
12,5
На основе хода роста главных видов в полезащитных полосах с помощью
встроенной функции электронной таблицы Microsoft Excel «оптимизировать
параметр», в качестве которого была взята защищенная площадь поля (фор­
мула 1)
S = LxDxHxK
(1)
где S - площадь поля, находящаяся под влиянием 1 га полосы, га;
L - протяжённость основной полосы на одном поле, м;
D - величина, характеризующая дальность влияния лесных uoJюc;
28
Н - высота лесной полосы, м;
К - коэффициент конструкции лесных полос, электронный модуль «Эф­
фект» позволил оптимизировать расстояния между основными полосами на
различных почвах (таблица 3).
Таблица 3 ~ Расстояние между основными полосами на различ1п,1х почвах, м
Почва
Чернозем
обыкновенный
Чернозем южный
Черноземовидная
супесчаная
Лист­
венни­
ца сибирская
Сосна
обык­
новен­
ная
Береза
повис­
лая
425
395
255
410
360
То­
поль
чер­
ный
Тополь
бальза­
миче­
ский
Ива
остролиС1ная
345
395
330
455
430
-
365
440
455
390
На примере АО «Будсновскос» республики Хакасия рассчитана также эко­
номическая эффективность капитальных вложений в полезащитном лесораз­
ведении.
Создание электронного справочника по проектированию лесных культур
различного целевого назначения
На основе представленной структуры лесовозобновления (рисунок 12)
Лесовозобновление
1
Естественное
1
1
После­
Предвари­
тельное
дующее
Лесовосстановление
1
1
Предвари­
После­
тельное
дующее
1
1
1
Общего хозяйствен­
ного паз}1ачения
1
Искусственное
1
Комбинированное
1
Реконструкция мало­
ценных насаждений
Лесоразведение
L_
1
1
Массив­
Кур­
Полос­
тинное
ное
ное
1
1
1
Лесные культуры
1
1
1
Планта­
Ланд­
ционные
шафтные
1
1
Тип лесных культур
1
Защитные лесные
насаждения
1
Рисунок 12 - Структура системы лесовозобновления
29
разработан электронный «Определитель типа лесных культур» для проведе­
ния лесовосстановления и лесоразведения в различных лесорастительных
условиях.
Создание ГИС-ориентированной
системы
автоматизированного
проектирования лесокультурного
производства
Для интеграции полученных расчетных материалов с геоинформационной
системой создают дополнительные слои электронной карты с проектируемы­
ми лесовосстановительными мероприятиями. Для каждого выдела категории
лесокультурного фонда в табличные характеристики вносят: способ и метод
лесовосстановления; год производства; вид и возраст посадочного материала;
схему размещения посадочных (посевных) мест; сроки производства обра­
ботки почвы и лесных культур; год перевода в категорию покрытых лесом.,
Карта имеет несколько слоев, каждый из которых содержит различные в и ­
ды информации: географическую координатную сетку; границы квартальной
сети; лесовозные дороги и тропиночную сеть; границы таксационных выдеJюв; условных символьных обозначений и др. Каждый слой сопровождается
электронными таблищили, являющимися паспортом как отдельного объекта,
так и всех имеющиеся выделов в целом (рисунок 13).
'двшзешшвшх^шяшшяш^шшшишшшяшшяш^шя^^ш^^шш
а^Г* Ijjrtfl-«ЕВД»?>Т-С""1ВJiS3t^"iwnifig jEjaSJ ^^^^ДГ
F^^W^^TJMB
■1- '^~'\—.
*^
•
'T ^
■\i\7
5 £ ^
V I
-'
^i
J 725
i
-У^л
'
jf.
^-.^-k
1
'-^
t*^ -W J
'я'штт
'Ли
^^4^Цй
60 J i X'-'^f^
Рисунок 13 - фраг­
мент оцифрованного
изображения карты
лесных насаждений в
редакторе MapTnfo
(отображены слои'
квартальной сети,
лесовозных дорог и
1рОПИНОЧНОЙ СС1И,
границы таксацион­
ных выделов, циф­
ровые обозначения)
Учитывая, что Maplnfo является редактором совместимым с Microsoft E x ­
cel, таблицы нормативно-технологических карт и калькуляции затрат на про­
изводство лесных культур могут быть включены в базу данных слоя проекта
лесовосстановительных мероприятий.
30
Электронный слой карты «Проектирование лесовосстановительных меро­
приятий» на первоначальном этапе выполняет функцию планово! о докумен­
та, требующего практического исполнения согласно с календарными срока­
ми, указанных в этом документе. В дальнейшем он служи: слоем мониторин­
га лесовосстановительных мероприятий, куда вносят текущие измснетшя по
результатам хозяйственной деятельности в лесхозе. Отмечают такие показа­
тели как гфоцепт приживаемости, причины неудовлетворительпого их со­
стояния или гибели лесных культур и т.п.
Выводы:
1) Установлены закономерности роста лесных культур в зависимости от
условий произрастания, целевого назначения, технологии и агротехники вы­
ращивания. Оценены и выделены определяющие факторы по их значимости
для лесокультурного проектирования в конкретных лесорастительных усло­
виях.
2) При искусственном лесовосстановлении площадей лесокультурного
фонда бореальной зоны Средней Сибири определяющими факторами, влияю­
щими на успещность лесокультурного производства являются лесорастительные условия. При создании лесомелиоративных насаждений в аридной зоне, в
первую очередь, необходимо учитывать залегание грунтовых вод и запас вла­
ги в почве.
3) Методологической основой проектирования лесокультурного произ­
водства являются: выбор доминирующих факторов для конкретных условий
произрастания, создание математических и информационных моделей опре­
деляющих технологию выращивания объектов лесокульгурною производства
и реализаидя их в программной оболочке Microsoft Excel.
4) Технологической основой автоматизированного проектирования объ­
ектов лесокультурного прошводства служит ГИС-ориентированная система
поддержки принятия проектных решений на базе системы Maplnfo и расчет­
ных модулей, созданных в Microsoft Excel. Она позволяет проскгировать лес­
ные 1ШТ0МНИКИ, лесные культуры, защитные лесные насаждения, осуществ­
лять контроль соответствия между внешними факторами и проектными ре­
шениями при создании объектов лесокультурного производства, проводить
их мониторинг на современном научно-техническом уровне.
5) Разработанный комплекс компьютерных программ способствует повы­
шению производительности труда, сокращению времени и снижению затрат
на этапе проектирования, улучшает качество проектной документации, по­
зволяет избежать ряда ошибок, связанных с выбором типа лесных культур в
конкретных лесорастительных условиях.
31
Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:
Монографиях, учебнике, учебных пособиях:
1. Савин, Е.Н. Выращивание лесных полос в степях Сибири. /Е.Н. Савин,
А . И . Лобанов, В . Н . Невзоров, Н.В. Ковылин, О.П. Ковылина. - Новосибирск:
С О Р А Н , 2001.-102 с.
2. Ковылин, Н . В . Основы автома1изированного проектированного лесокультурного производства (на примере Иркутской области) / Н.В. Ковылин Красноярск: С и б Г Т У , 2005. - 176 с.
З.Артемьев, О.С. Основы лесопаркового хозяйства: Учебник для средних
спе1даалып,1х заведигай по специальности 2604 "Лесное и лесопарковое хо­
зяйство" / О.С. Артемьев, О.Ф. Буторова, Н.В. Ковылин, Л . Н . Козлова, Р Н.
Матвеева. - М.: ВНИИЦлесресурс, 1999. - 160 с.
4. Нипа, Л.Р. Проектирование защитных лесных насаждений: Учебное
пособие к курсовому проектированию для студентов специальности 26 04 00
всех форм обучения. - Издание 2-е. перераб. и доп // Л.Р. Нипа, Н.В. К о в ы ­
лин. - Красноярск: К Г Т А , 1997. - 148 с.
5. Нипа, Л.Р. Рекультивация и формирование ландшафта. Формирование
ландшафта: Учебное пособие для студентов специальностей 260400, 260500,
320800 всех форм обучения // Л.Р. Нипа, Н.В. Ковьшин. - Красноярск: Сиб­
Г Т У , 2002.-136 с.
6. Нипа, Л.Р. Рекультивация и формирование ландшафта. Рекультивация
ландшафта: Учебное пособие для студентов специальностей 260400, 260500,
320800 всех форм обучения / Л.Р. Нипа, Н.В. Ковылин. - Красноярск: Сиб­
Г Т У , 2003.-180 с.
7. Нипа, Л.Р. Лесомелиорахщя ландшафта. Учебное пособие для студен­
тов специальностей 260400, 260500, 320800 всех форм обучения / Л.Р. Нипа,
Н.В. Ковылин. - Красноярск: СибГТУ, 2003. - 196 с.
8.Ковьшина, О . П . Лесные культуры: Учебное пособие по лесным питом­
никам для студетггов специальностей 260400 260500. 320800, 060800 всех
форм обучения / О.П. Ковылина, Н.В. Ковылин, Г.А. Владимирова. - Красно­
ярск: С и б Г Т У , 2005. - 132 с.
Статьях:
9. Ковьшин, Н.В. Искусственное лесовосстановление в зоне Б А М а Иркут­
ской области / Н.В К о в ы л и н // Лесоводство, лесн культуры и почвовед. - Л ,
Л Т А , 1981, вып. 10 - С 67-70
10. Ковылин, Н.В Некоторые вопросы естественного лесовосстаиовления вырубок в условиях зоны Б А М Иркутской области / Н.В. Ковылин // Л е ­
соводство, лесн. культуры и почвовед. - Л., Л Т А , 1982, вып. 11. - С 66-70.
32
11. Ковылин, Н В. Сроки проведения лесокультурных работ в зоне БАМа
Иркутской области / Н.В. Ковылин // Лесоводство, лесные культуры и почво­
ведение, 1984, Л.: ЛТА. - С. 82 - 86.
12. Ковылин, Н.В. К применению спутниковой системы GPS в проекти­
ровании объектов лесокультурного производства / Н.В Ковылин, О П Ковы­
лина // Химико-лесной комплекс - проблемы и решения. Сборник стахей но
материалам Всероссийской научпо-гфак1ической конференции. Том 1 -Крас­
ноярск; СибГТУ, 2002. - С. 187-190.
13. Ковылин, Н.В. Рост лесных кулыур в условиях Восточной Сибири /
Н.В Ковылин, О.П. Ковылина, Н.Х. Суртаев // Лесная таксация и лесоусхройство' Межвузовский сборник научных трудов. - Красноярск. СибГТУ, 2000. С. 66-72.
14 Ковылин, Н.В Расчет климатических показателей при проектирова­
нии защитнътх лесных насаждеттий / Н В Ковылин, Л Р Нила, О П Ковылина
// Вестник СибГТУ. - 2001. № 1. - С. 8-13.
15. Ковылин, Н.В. Система автоматизированного проектироваьпм лесо­
культурного производства / Н.В. Ковьшин, О.П. Ковылина // Химико-лесной
комплекс - проблемы и решения. Сборник статей по материалам Всероссий­
ской научно-практической конференции. Том 1 Красноярск: СибГТУ, 2001.
- С . 63-66.
16. Ковьшин, Н.В. К системе автоматизированного проектирования лес­
ных насаждений мелиоративного назначения / Н.В. Ковьшин, О.П. Ковылина,
Л.Р. Нила // Вестник СибГТУ. - 2002. № 2. ~ С. 5-9.
17. Ковьшин, Н.В. Научные основы системы автоматизированного про­
ектирования лесных культур / Н.В. Ковылин, О.П. Ковьшина // Лесной и хи­
мический комплексы проблемы и решения. Сборник статей по материалам
Всероссийской научно-практической конференции. Том I. - Красноярск: Сиб­
ГТУ, 2003. - С. 205-210.
18. Ковьшин, Н.В. Формирование вырубок и гарей из-под сосновой груп­
пы типов леса в Сибири / Н.В. Ковьшин, О.П. Ковьшина // Вестник КрасГАУ.
-2003.-№3.-С. 138-141.
19. Ковылин, Н.В. Принцип комплементарности - основа системы авто­
матизированного проектирования лесокультурного производства / Н.В. Ко­
вылин // Вестник КрасГАУ. - 2004. - № 5. С. 300-304.
20 Ковылин, Н.В. Формирование кулыур сосны обыкновенной, создан­
ных посевом и посадкой на вырубках в таежной зоне Сибири / Н.В Ковьшин,
О П Ковьшина // Структурно-функциональная организация и динамика ле­
сов. Материалы Всероссийской конференции. Красноярск. Институт леса им.
В.Н. Сукачева СО РАН, 2004. С 313-315.
21 Ковылин, Н.В. Опыт создания зеленьпс (древесных) зонтов в услови­
ях Ширинской степи Хакасии / Н.В. Ковьшин, О П Ковылина, Н.В. Сухенко
// Вестник КрасГАУ. - 2004. - № 5. -- С. 85-89.
1 РОС. НАЦИОНАЛЬКАЯ (
I
I
*
бИБЛИОТеКА
СПстаИург
• » M t ..т
I
.'
33
22. Ковылин Н.В. Естественное возобновление в защитных лесных наса­
ждениях в аридной зоне Сибири / Н.В. Ковылин, О.П. Ковылина, Н.В. Гурбатова // Вестник К р а с Г А У . - 2004. - № 5. - С. 108-112.
23. Ковьшин, Н.В. Лесокультурное районирование таежной зоны Иркз'тской области / Н.В. К о в ы л и н // Непрерывное экологическое образование и
экологические проблемы: Сборник статей по материалам Всероссийской на­
учно-практической конференции. Том I. - Красноярск; С и б Г Т У , 2004. - С
54-58.
24. Ковылин, Н.В. Автоматизированный расчет экономической эффек­
тивности полезащитных лесных полос / Н.В. Ковьшин, Л.Р. Нипа, О.П. Копылипа, A.M. Лобанов // Вестник С и б Г Т У . - 2002. № 1 - С. 18-23.
25. Ковылип, Н.В. Эколого-экономические проблемы выращивания по­
лезащитных лесных полос в условиях Ю ж н о й Сибири / Н.В. Ковылин, О.П.
Ковылина, В . Н . Невзоров, I I . B Князева // Устойчивое развитие администра­
тивных территорий и лесопарковых хозяйств. Проблемы и пути их решения.
Материалы научно-практической конференпии 30-31 октября 2002 г. - М.:
М Г У Л , 2 0 0 2 . - С . 152-158.
26. Ковылин, Н.В. Особенности лесокультурного фонда Сибири / Н.В.
Ковылин, О.П. Ковьшина // Актуальные проблемы лесного комплекса. Сбор­
ник научных трудов. - Брянск, 2003 - С. 82-85.
27. Ковылин, Н.В. Формирование вырубок и гарей из-под сосновой груп­
пы типов леса в Сибири / Н.В. Ковылин, О.П. Ковылина // Вестник К р а с Г А У .
- 2 0 0 3 . - № 3 . - С . 138-141.
28. KoBbLUffl, Н.В. Лвтоматизироватпц>1Й выбор ассортимента пород при
проектировании защитных лесных насажде1шй мелиоративного назначения /
Н.Б. Ковылин, О.П. Ковьшина // Вестник С и б Г Т У . - 2003. - № 1. - С. 20-24.
29. Ковылин, Н.В. Автоматизированное проектирование лесных питом­
ников / Н.В. Ковылин, А . Н Ковылин // Вестник С и б Г Т У . - 2003. - № 1. - С.
25-28.
30. Ковылип, Н.В. К созданию электронного справочника по проектиро­
ванию лесных культур / Н.В. Ковылип, А . Н Ковылин // Лесной и химический
комплексы - проблемы и решения. Сборник статей по материалам Всерос­
сийской научно-пракгической конференции. Том I. - Красноярск: С и б Г Т У ,
2004. С. 21-25.
3 1 . Ковылин, Н.В. Электронный модуль расчета нормы внесения органоминеральных удобрений в лесных пиюмниках / Н.В. Ковылин, А . Н . Ковылип
// Непрерывное экологическое образование и экологические проблемы: Сбор­
ник статей по материалам Всероссийской научно-пракшческой конференции
Том I I I
Красноярск С и б Г Т У , 2004 - С . 83-88.
32 Ковылин, Н.В. Электронный модуль определения количества уходов
за лесными культурами / Н.В. Ковылин, А Н. Ковылин // Системы автомати­
зации в образовании, науке и производстве: Труды V Всероссийской научнопрактической конференции. - Новокузнецк: С и б Г И У , 2005. - С. 199-203.
34
33. Ковылин, Н В. Опыт создания лесных культур сосны в таежной зоне
Восточной Сибири / Н.В. Ковьшин, 0.11. Ковьшина // Непрерывное экологи­
ческое образование и экологические проблемы; Сборник статей по материа­
лам Всероссийской научно-практической конференции. Том 111. - Красно­
ярск: СибГТУ, 2004. - С 88-93.
34. Ковылин, Н.В. Автоматизация расчетов количества посадочных мест
и посадочного материала при создании лесных культур различного назначе­
ния / Н.В. Ковылин, О.П. Ковьшина // Непрерывное экологическое образова­
ние и экологические проблемы Сборник статей по материалам Всероссий­
ской Hay4H0-npaKTffiecK0fi конференции. Том I I I . - Красноярск СибГТУ,
2004.-С. 190-203.
35 Ковылин, Н В Методологическая основа системы автоматизирован­
ного проектирования в лесокультурном производстве / Н.В. Ковылин // Лес­
ное хозяйство, 2005. - № 1. - С. 42-43.
36. Ковьшин, Н.В. Теоретические основы системы автоматизированного
проектирования лесокультурного производства / Н.В. Ковьшин // Вестник
КрасГАУ. - 2005. - № 7. С. 143-148.
37. Лобанов, А . И . Ход роста в высоту древесш.1х пород в лесополосах на
различных почвах / А . И . Лобанов, Н.В. Ковьшин, О.П. Ковьшина // Лесная
таксация и лесоустройство, № 1 (30), 2001. - С. 26-29.
38. Лобанов, А . И . Пути повышения устойчивости и долговечности поле­
защитных лесных полос в аридной зоне Сибири / А . И . Лобанов, В.Н. Невзо­
ров, Н.В. Ковьшин, О.П. Ковьшина // Ресурсы регионов России. - М.:
В Н Т Щ , 2002. - № 2. С. 20-28.
39. Лобанов, А . И . Рост и долговечность лиственницы сибирской в лесньгх полосах / А . И Лобанов, Е.Н. Савин, В.Н. Невзоров, Н.В. Ковьшин, О.П.
Ковылина, С.Н. Коновалова Лесное хозяйс1во, 2003. - № 2. - С. 43-44.
40. Лобанов, А . И . Роль и опыт создания лесных полос в степях Средней
Сибири / А . И . Лобанов, Н.В. Ковьшин, О.П. Ковьшина // Ботан. исслед. В С и ­
бири, вып. И . - Красноярск, 2003. - С. 87-96.
41. Ковьшин, Н.В. Лктуалып.1е проблемы и перспективы развития ин­
формационных технологий в области лесокультурного производства / Н.В.
Ковьшин // Экологические проблемы Севера: Межвузовский сборник науч1П.1Х трудов. " Архангельск: изд-во А Г Т У , 2005. - С. 49-54.
42 Ковьшин, Н В. Факторы и хозяйственные требования, определяющие
проектирование объектов лесокультурного гтроизводства / Н В Ков1.1ли1г //
Вестник КрасГАУ. -2005. - № 8. - С . 377-382.
43. Ковылин, Н.В Интегрирование системы автоматизированного проек­
тирования лесокультурного производства в гис-технологии / Н.В Ковьшин,
О.П. Ковылина // Актуальные проблемы лесного комплекса. Сборник науч­
ных трудов по итогам международной научно-технической конференции.
Выпуск 10. - Брянск. Б Г И Т А , 2005 - С . 103-106.
35
44. Kuzmma, G.P. Biocoenotic peculiarities of larch stand forming In the dri
stepee of Khakasia / G.P. Kuzmina, V.K. Savostianov, V.N. Mariasova, N.V.
Kovylin, O.P. Kovylina // Larix-98: World Resources for Breeding, Resistance and
Utilization. lUFRO Interdivisional Symposium, Krasnoyarsk, Siberia, RUSSIA,
1998.-P. 2.
Формат 60x84 1/16.
Усл. печ. л. 2,25.
Заказ №/39b.
Сдано в производство 22.11.05.
Тираж 100 экз.
Изд. № 594 ■ Лицензия ИД № 06543 16 01.02.
Редакционно-издательский центр СибГТУ
660049. Красноярск, пр. Мира, 82
36
II82A889
РНБ Русский фонд
2006-4
23450
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
2 022 Кб
Теги
bd000103016
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа