Особливості моделювання твірної поверхні стовбурів дуба звичайного


  • V. B. Bychenko Національний університет біоресурсів і природокористування України, м. Київ
  • V. V. Myroniuk Національний університет біоресурсів і природокористування України, м. Київ https://orcid.org/0000-0002-5961-300X
Ключові слова: форма стовбурів; збіг; рівняння твірної поверхні; біометричні показники; точність; адекватність

Анотація

Узагальнено досвід дослідження форми стовбурів дерев, який дав змогу зробити висновок про переваги математичного моделювання твірної поверхні для аналізу збігу стовбурів. На основі дослідного матеріалу, зібраного в дубових насадженнях Придніпровського правобережного Лісостепу на 17 тимчасових пробних площах, проаналізовано залежність форми стовбурів дуба звичайного (Quercus robur L.) від висоти та діаметра на висоті 1,3 м. За допомогою графічного аналізу та t-тесту середніх значень коефіцієнтів форми Шиффеля на 5 %-му рівні значущості виявлено відмінність у формі стовбурів дуба різних груп діаметрів. За розрядами висот статистично значущої різниці, за характером збігу не встановлено. Виконаний аналіз дав змогу обґрунтувати доцільність моделювання збігу стовбурів дуба звичайного незалежно від висоти, але в межах 3-х груп діаметрів: 20-28 см, 32-40 см та 44-64 см. Як моделі твірної поверхні стовбурів апробовано показниково-степеневі математичні рівняння A. Kozak (1988) і R. Newnham (1992). Підбір параметрів рівнянь виконано для вибірки з 171 модельного дерева в середовищі R за допомогою функції nls − нелінійна мінімізація суми квадратів відхилень. Систематична помилка обох рівнянь виявилася близькою до нуля (0,9-1,7 %), що дало змогу прийняти їх для моделювання твірної поверхні стовбурів різної форми для встановлених груп діаметрів. Розроблені моделі дають змогу прогнозувати діаметри стовбурів дуба на будь-якій висоті зі стандартною помилкою 1,5-3,2 см. Все ж аналіз розподілу залишків математичних моделей засвідчив переваги моделі A. Kozak (1988), яку рекомендовано використовувати надалі для моделювання розмірно-якісної структури стовбурів дуба звичайного.

Біографії авторів

V. B. Bychenko, Національний університет біоресурсів і природокористування України, м. Київ

здобувач, кафедра таксації лісу та лісового менеджменту

V. V. Myroniuk, Національний університет біоресурсів і природокористування України, м. Київ

канд. с.-г. наук, доцент, кафедра таксації лісу та лісового менеджменту

Посилання

Barrio Anta, M., Diéguez-Aranda, U., Castedo-Dorado, F., Álvarez González, J. G., & von Gadow, K. (2007). Merchantable volume system for pedunculate oak in northwestern Spain. Annals of Forest Science, 64(5), 511–520. https://doi.org/10.1051/forest:2007028
Burkhart, H. E., & Tomé, M. (2012). Modeling Forest Trees and Stands. https://doi.org/10.1007/978-90-481-3170-9
Fonweban, J., Gardiner, B., & Auty, D. (2012). Variable-top merchantable volume equations for Scots pine (Pinus sylvestris) and Sitka spruce (Picea sitchensis (Bong.) Carr.) in Northern Britain. Forestry, 85(2), 237–253. https://doi.org/10.1093/forestry/cpr069
Fonweban, J., Gardiner, B., Macdonald, E., & Auty, D. (2011). Taper functions for Scots pine (Pinus sylvestris L.) and Sitka spruce (Picea sitchensis (Bong.) Carr.) in Northern Britain. Forestry, 84(1), 49–60. https://doi.org/10.1093/forestry/cpq043
Johnston, J. (1980). Econometric methods. Mossow: Statistika, 444 p. [In Russian].
Kashpor, S. M., & Strochynskyi, A. A. (Eds). (2013). Forest inventory handbook. Kyiv: Vinichenko, 496 p. [In Ukrainian].
Kershaw, J. A., Ducey, M. J., Beers, T., & Hush, B. (2016). Forest Mensuration. (5th ed.). Hoboken, NJ, USA: Wiley-Blackwell.
Kofman, B. (1986). Growth and Tree Form. Novosibirsk: Science, 211 p. [In Russian].
Kozak, A. (1988). A variable-exponent taper equation. Canadian Journal of Forest Research, 18(11), 1363–1368. https://doi.org/10.1139/x88-213
Li, R., & Weiskittel, A. R. (2010). Comparison of model forms for estimating stem taper and volume in the primary conifer species of the North American Acadian Region. Annals of Forest Science, 67(3), 302–302. https://doi.org/10.1051/forest/2009109
Newnham, R. M. (1992). Variable-form taper functions for four Alberta tree species. Canadian Journal of Forest Research, 22(2), 210–223. https://doi.org/10.1139/x92-028
Nikitin, K. E., & Shvidenko, A. Z. (1978). Methods and Technique of Data Processing in Forestry. Moscow: Lesnaja Promyshlennost, 272 p. [In Russian].
Orlov, M. M. (1929). Forest Mensuration. Leningrad: Lesnoe khoziaistvo i lesnaia promyshlennost, 532 p. [In Russian].
Poudel, K. P., Temesgen, H., & Gray, A. N. (2018). Estimating upper stem diameters and volume of Douglas-fir and Western hemlock trees in the Pacific northwest. Forest Ecosystems, 5(1). https://doi.org/10.1186/s40663-018-0134-2
R Core Team. (2018). Retrieved from: https://www.r-project.org/
Socha, J. (2002). A taper model for Norway Spruce (Picea Abies (L.) Karst.). Electronic Journal of Polish Agricultural Universities, 5(2). Retrieved from: http://www.ejpau.media.pl/volume5/issue2/forestry/art-03.html
Svynchyk, V. A., Kashpor, S. M., & Myroniuk, V. V. (2014). Mathematical Models of Tree Stems Volumes of Main Forest-Forming Species of Ukraine. Scientific Bulletin of National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, 198(2), 58–64. [In Ukrainian].
Zakharov, V. K. (1955). Novel in Methodology of Tree Stem Investigation and Compilation of Volume Tables. Proceedings on Forestry, 4, 21–24. [In Russian].
Опубліковано
2019-05-30
Як цитувати
Bychenko, V. B., & Myroniuk, V. V. (2019). Особливості моделювання твірної поверхні стовбурів дуба звичайного. Науковий вісник НЛТУ України, 29(5), 69-74. https://doi.org/10.15421/40290514
Розділ
Лісове та садово-паркове господарство