CC BY
9
НЛТУ
УКРЛИНИ
t ,
Hl/IUB
Науковий bIch и к НЛТУ УкраТни Scientific Bulletin of UNFU http://nv.nltu.edu.ua https://doi.org/10.15421/40270410
Article received 23.05.2017 р. Article accepted 24.05.2017 р. УДК 630*[5+228](477.25)
ISSN 1994-7836 (print) ISSN 2519-2477 (online)
1 ЁЕЗ Correspondence author O. M. Lesnik alexlesnik09@ukr.net
О. М. Леснж
Нащональний ушверситет бюресур^в i природокористування Украши, м. Кшв, Украша
ОСОБЛИВОСТ1 РОЗМ1РНО-ЯК1СНО1 СТРУКТУРИ ДЕРЕВ ПРКОКАШТАНА ЗВИЧАЙНОГО В
ЗЕЛЕНИХ НАСАДЖЕННЯХ М1СТА КИЕВА
Виконання матерiальноT ощнки дерев, якi ростуть в урбашзованому середовищ^ е важливим елементом ефективноТ сис-теми управлшня мiським зеленим господарством. У процеа пошуку методичного шдходу, який забезпечував би достатньо високу точнiсть та адекватнють розроблених математичних моделей, виршено здiйснювати моделювання розмiрно-якiсноT структури деревини пркокаштана звичайного зелених насадженнях Киева у ввдносних величинах залежно ввд дiаметра дерева. Унаслiдок регресшного аналiзу встановлено статистично значущий зв'язок показниюв розмiрно-якiснот структури деревини: Рдров, Радх, Ргрб, Рсрд, Рдрб - вiдсотки дiловоT деревини, вiдходiв, дров вiд загального об'ему стовбура та грубоТ, се-редньот та дрiбноT деревини вiд об'ему дшовот вiдповiдно до дiаметра дерева. Розроблено математичш моделi розмiрно-якiс-ноТ структури дерев гiркокаштана. На основi розроблених математичних моделей опрацьовано нормативи для виконання матерiальнот оцiнки об'емiв деревини. На вiдмiнну вiд чинних нормативiв, розробленi таблицi розмiрно-якiсноT структури е безрозрядними, це можна пояснити тим, що для сукупностi територiально вiддалених дерев визначати розряд висот е неко-ректно. Запропонованi нормативи ввдповщають основним вимогам щодо точносп лiсотаксацiйних нормативiв i можуть ви-користовуватися для облiку деревини, яку заготовлюють пiд час реконструктивних робгт у зелених насадженнях мiст та ш-ших населених пунктiв.
Клю^ое^ слова: дiаметр; висота; об'ем; математична модель.
Вступ. Наявшсть науково обгрунтовано! нормативно! бази для MaTepianbroi оцiнки об'ему та його pозмip-но-яюсно! структури е передумовою ращонального об-лiку та використання деревини, яку заготовлюють тд час проведения реконструктивних рубок у мкьких на-садженнях. Розмipно-якiсну та сортиментну структуру дерев займалося дослiджували такi учет: М. П. Анучш (Anuchin, 1982), К. е. Нктн (Nikitin, 1984), П. I. Лаки-да (Lakyda, 1990, 2013), А. А. Строчинський (Strochynskyi, 1990, 2007, 2009, 2013), О. А. Прс (Hirs, 2009, 2013), С. М. Кашпор (Kashpor, 2013), В. В. Миро-нюк (Mironiuk, 2006, 2007, 2009, 2013) та ш.
Дерева, якi зростають у зелених насадженнях мiста, зазнають негативного впливу уpбанiзованого середови-ща, що безпосередньо впливае на !хнш piст, розвиток, а також яюсш показники. Науковцi кафедри лково! так-сацп та лiсовпоpядкування НУБiП Укра!ни розробили новi нормативи для матеpiально! оцiнки об'ему дерев окремих деревних видiв, що ростуть у зелених насадженнях мкт (Strochynskyi, et al., 2007), вхiдними дани-ми до яких е дiаметp дерева на висоп 1,3 м та висота дерева. Ц нормативи набули широкого використання в господарствах зеленого будiвництва.
Особливо! актуальносп набувае питання розроблен-ня норматив1в об'ему та pозмipно-якiсно! структури дерев пркокаштана звичайного, частка яких у зелених на-садження Киева е значною (Lesnik & Hirs, 2015) та для якого вщповвдш нормативи вщсутш. У сво!х поперед-нiх публшащях автор виклав Результати дослiджения особливостей повнодеревносп (Lesnik, 2016) та об'ему
(Lesnik, 2016) дерев пркокаштана в зелених насадженнях Киева. Щоб отримати достовipну iнфоpмацiю для виконання матеpiально! оцiнки об'ему дерев пркокаштана звичайного, як зpiзують у зелених насадженнях мкта пiд час реконструктивних рубок, потpiбно досль дити pозмipно-якiсну структуру дерев та розробити ввд-повiднi нормативи.
Мета дослвдження - розроблення ноpмативiв об'ему та pозмipно-якiсно! структури дерев гipкокаштана звичайного в зелених насадженнях Киева.
Матерiали та методи дослщження. Для дослвджен-ня особливостей pозмipно-якiсно! структури дерев пркокаштана звичайного використано матеpiали обмipу та сортиментацп 45 модельних дерев. Збip даних викону-вали пiд час проведення реконструкци зелених наса-джень Киева. Сортиментацго стовбур1в дерев здшсню-вали за чинним нормативом - ПОСТ 9462-88 "Лесоматериалы круглые лиственных пород. Технические условия". Оброблення дослвдного матеpiалу проводили на ПК з використанням сучасного програмного забезпе-чення.
Дослвдний матеpiал вiдбиpали iз теpитоpiй мкько! забудови, тобто модельнi дерева не зростали в однорвд-ному насадженш, а також не зазнавали взаемного впливу в процес росту. Треба зазначити, що в межах тако! сукупносп дерев не виявлено закономipних сшввщно-шень висот та дiаметpiв, а використання дiючих розряд-них сортиментних таблиць (Nikitin, 1984), як розробле-нi за розрядами висот, призводить до значних система-тичних похибок (Mironiuk, 2006).
Цитування за ДСТУ: Лесшк О. М. Особливост роз1^рно-яюсноТ структури дерев пркокаштана звичайного в зелених
насадженнях мкта Киева. Науковий вкник НЛТУ Украши. 2017. Вип. 27(4). С. 48-51. Citation APA: Lesnik, O. M. (2017). Some Characteristics of Dimensional and Qualitative Structure of Aesculus Hippocastanium Trees in Urban Forest in the City of Kyiv. Scientific Bulletin of UNFU, 27(4), 48-51. https://doi.org/10.15421/40270410
Через бюлопчш особливосп дерев гiркокаштана звичайного, передусiм вiдсутностi центрально! oci стов-бура по всiй висотi дерева, загальний об'ем дерева було подшено на об'ем стовбура (VCT) та крони (VKp). З метою моделювання об'ему стовбура та крони дерев вико-нано перехiд вiд абсолютних величин до вiдносних (Рст, Ркр ), оск1льки це дасть змогу уникнути значно! мiнливостi дослiджуваних показникiв. Залежнiсть мiж величинами анашзували за допомогою кореляцiйного аналзу (Lesnik, 2016).
Варто зазначити, що фактичну оцiнку розмiрно-якiс-но! структури проводили з урахуванням загальних ви-мог чинних стандартiв щодо розмiрiв та якостi дшово! деревини. Закономiрностi розподiлу загального об'ему стовбурiв на розмiрно-якiснi категорп аналiзували у ввдносних величинах за методикою, розробленою кафедрою лково! таксацп та лковпорядкування НУБiП Укра!ни i реалiзованою в чинних сортиментних табли-цях (Nikitin, 1984).
Результати дослщження. Щоб дослвдити зв'язок мiж показниками розмiрно-якiсно! структури - виходом дшово! деревини, дров, ввдходш (РдШ, р,рОВ, Рв1дХ ) вiд загального об'ему стовбура, а також розподшу дшово! деревини за категорiями крупносп - груба, середня, дрiбна (Ррб, Рсрд, Рдрб) та iншими таксацiйними показниками дерев - дiаметром дерева на висоп 1,3 м (d), висотою дерева (h ), висотою стовбура до розгалужен-ня (hcm), проведено кореляцшний аналiз, результати якого наведено у табл. 1.
Табл. 1. Значення парних коефштн^в кореляцн мiж показниками розмiрно-якiсноí структури та основними таксацшними показниками дерева
Таксацшний Коефiцiент коpеляцiТ
показник РДШ РдрОВ Р L В1ДХ Ргрб Рсрд Рдрб
d -0,67 -0,91 -0,88 0,62 -0,73 0,93
h -0,61 0,71 -0,69 0,46 -0,17 -0,59
hcm 0,37 -0,23 -0,28 -0,03 -0,08 -0,50
d + 22,75856 1,97105 ■ d + 632,2306 ' d + 37,21172
(3)
(4)
Рдров = 100 - Рд1Л-Рвк>х . (5)
Графiчну шюстрацго опрацьованих математичних моделей наведено на рис. 1.
Рис. 1. Графiчна iлюстpацiя математичних моделей p03MipH0-яшсноТ структури об'ему CTOB6ypiB гiркокаштана звичайного
Розподш дшово! деревини за категорiями крупностi описуеться такими математичними залежностями: 0, d < 28 <-1534 + 96 ■ d -1,41 ■ d2, d > 28 (6)
100, d > 40
Ргрб
Рсрд =
0, d < 16 100 - Ргрб - Рдрб , d > 16 0, d > 36
(7)
Рдрб
100, d £ 12 <353,56-27,131 ■ d + 0,499■ d2, d > 12 . (8) 0, d > 20
Графiчну шюстрацго опрацьованих математичних моделей розподшу дшово! деревини за категорiями крупносп зображено на рис. 2.
Даш, наведет в кореляцшнш матрищ, сввдчать, що показники розмiрно-якiсноi структури дерев пркокаш-тана звичайного найткшше корелюють з дiаметром дерева на висотi 1,3 м. Зважаючи на цю обставину, а також враховуючи результати шших дослiдникiв, прийня-то ршення використовувати аргументом у регресiйних ргвняннях т1льки дiаметр дерева.
Найкращими рiвняннями у безпосередньому пошу-ку математичних моделей розмiрно-якiсноi' структури дерев пркокаштана звичайного виявились рiвняння такого типу:
р _ ао ■ < + а1 ; (1)
d + а2
Рх _ а0 + а1 ■ < + а2 ■ <2 . (2)
де: Рх - вщсоток вiдповiдноi розмiрно-якiсноi кaтегорii деревини, %; < - дiaметр дерева на висоп 1,3 м, см.
Внаслвдок використання рiвнянь (1) i (2) отримано тaкi мaтемaтичнi зaлежностi:
96,58523 ■ < + 894,2961
- середня
Рис. 2. Моделi розподшу дшовоТ деревини гiркокаштана звичайного за категорiями крупностi
Результати математичного моделювання об'ему дерев пркокаштана звичайного детально описано у попе-редшх дослвдженнях автора (Lesnik, 2016), а розроблен-ня нормaтивiв проведено з використанням таких сшв-вiдношень: • загальний об'ем дерева
V =-
p d{
23 ■ h
4 10000 1 об'ем стовбура
V = V. Vm = 100
1 об'ем крони
0,301 -■
20,676 d -153,95
442,3 4731 1081,2 22,36--— +-- +-—-
h h 2 d
11 cm rlcm ^
7429,7 d2 ,
VKP = Vd - Vcn
(9)
(10)
(11)
Опрацьоваш математичш моделi покладено в основу розроблення норматив1в розмiрно-якiсноï структури об'ему дерев гiркокаштана звичайного в зелених наса-дженнях Киева, фрагмент яких наведено в табл. 2.
Пвд час розроблення норматив1в об'ему та розмiрно-якiсноï структури враховано особливосп впливу урбаш-
Висновки. Унаслвдок проведених дослiджень роз-роблено систему нормативно-доввдкових даних для по-передньо! оцiнки об'ему та розмiрно-якiсноï структури деревини, яку заготовлюють тд час проведення ре-конструктивних рубок у зелених насадженнях Киева. Нормативи, розробленi для матерiальноï оцiнки деревини, враховують повнодеревнiсть та iншi особливостi дерев, як1 виросли в умовах урбанiзованого середовища. Опрацьоваш нормативи за формою належать до безроз-рядних. Входами до них е дiаметр, висота дерева та ви-сота стовбура до розгалуження.
Перелж використаних джерел
Anuchin, N. P. (1982). Lesnaya taksaciya [Forest taxation]. Moscow:
Lesnaya promishlenost. [in Russian]. Kashpor, S. M., & Strochynskyi, A. A. (Ed.) (2013). Lisotaksatsiinyi dovidnyk: zatv. Derzhavnym ahentstvom lisovykh resursiv Ukrainy [Guide about forest taxation]. Kyiv: Vydavnychyi dim "Vinichen-ko". [in Ukrainian]. Strochynskyi, A. A., Myroniuk, V. V., Hirs, O. A., & Svynchuk, V. A. (2009). Normatyvy obiemu, sortymentnoi struktury i tovarnosti perestyhlykh sosnovykh derevostaniv lisiv naselenykh punktiv i ze-lenykh zon [Normative standards of volume, sortiment structure and merchantability of overripened pine stand in urban forest and green areas]. Kyiv: VTs NUBiP Ukrainy. [in Ukrainian]. Strochynskyi, A. A., Mironiuk, V. V., & Manita, O. G. (2007). Normatyvy obiemu ta sortymentnoi struktury derev zabudovanoi chastyny mist [Volume quality structure standards in the urban city]. Kyiv: NAU. [in Ukrainian].
зованого середовища на ркт та розвиток дерев пркокаш-тана звичайного в зелених насадженнях Киева, а розроб-леш нормативи надають достовiрну шформащю для ви-конання матерiальноï ощнки деревини, яку заготовлюють тд час реконструкци зелених насаджень мкта.
Nikitin, K. E. (1984). Sortymentnie tablicy dlya takscyi lesa na kornyu [Quality list for the taxation of the growing forest]. Kyiv: Urozhay. [in Russian].
Strochynskyi, A. A., & Lakyda, P. I. (1990). Normatyvy dlia vyznac-hennia zapasu i sortymentnoi struktury shtuchnykh sosnovykh dere-vostaniv [Normative standards for determination of standing volume and sortiment structure of homogeneous pine stand]. Scientific Bulletin of UNFU, 1, 16-19. [in Ukrainian]. Mironiuk, V. V. (2006). Normatyvy obiemu ta sortymentnoi struktury derev klena v umovakh zabudovanoi chastyny mista Kyieva [Standards for evaluation of volume and assortment structure of maple trees in the urban area of Kyiv]. Ahrarna nauka i osvita, 7(3-4), 108-113. Kyiv. [in Ukrainian]. Mironiuk, V. V. (2006). Povnoderevnist stovburiv topoli piramidalnoi v umovakh zabudovanoi chastyny m. Kyieva [Full-timber-factor of Lombardy poplar in the urban area of Kyiv]. Ahrarna nauka i osvita, 7(1-2), 82-86. Kyiv. [in Ukrainian]. Lesnik, O. M. (2016). Osoblyvosti vplyvu urbanizovanoho sere-dovyshcha na povnoderevnist derev hirkokashtana zvychainoho v zelenykh nasadzhenniakh mista Kyieva [Features of urban environment influence on chestnut trees ful-timber-factor in Kyiv urban forests]. Naukovyi visnyk NUBiP Ukrainy, 238, 33-39. [in Ukrainian].
Lesnik, O. M. (2016). Mathematical Volume Modelling of Aesculus Hippocastanum Trees in Urban Forest in Kyiv. Lisove i sadovo-parkove hospodarstvo, 10. Retrieved from: http://ejournal.studnubip.com/zhurnal-10/ukr/lesnik-o-m/ Lesnik, O. M., & Hirs, O.A. (2015). Analiz zabezpechennia naselen-nia mista Kyieva zelenymy nasadzhenniamy [Analysis of providing to the citizens of Kiev with urban forest]. Naukovyi visnyk NUBiP Ukrainy, 216(1), 15-21. [in Ukrainian].
Дiаметр, см
28
Висота дерева, м Об'ем дерева в Kopi, м3 Висота розгалу-ження, м Об'ем стовбура, м3 Об'ем крони, м3
дшова деревина дрова ввдходи разом
груба середня дpiбна разом
8 0,229 2 0,034 0,036 - 0,070 0,018 0,010 0,098 0,131
3 0,042 0,044 - 0,086 0,022 0,013 0,121 0,108
4 0,048 0,051 - 0,099 0,025 0,015 0,139 0,090
10 0,286 2 0,042 0,045 - 0,087 0,023 0,013 0,122 0,164
3 0,052 0,055 - 0,107 0,029 0,016 0,152 0,134
4 0,060 0,063 - 0,123 0,033 0,018 0,174 0,112
12 0,344 2 0,051 0,053 - 0,104 0,028 0,015 0,147 0,197
3 0,063 0,066 - 0,129 0,034 0,019 0,182 0,162
4 0,072 0,076 - 0,148 0,039 0,022 0,209 0,135
14 0,401 2 0,059 0,062 - 0,121 0,032 0,018 0,171 0,230
3 0,073 0,077 - 0,150 0,040 0,022 0,212 0,189
4 0,084 0,089 - 0,173 0,045 0,026 0,244 0,157
16 0,458 2 0,067 0,072 - 0,139 0,036 0,021 0,196 0,262
3 0,084 0,088 - 0,172 0,045 0,026 0,243 0,215
4 0,096 0,102 - 0,198 0,051 0,029 0,278 0,180
18 0,516 2 0,076 0,080 - 0,156 0,041 0,023 0,220 0,296
3 0,093 0,100 - 0,193 0,051 0,029 0,273 0,243
4 0,108 0,114 - 0,222 0,058 0,033 0,313 0,203
20 0,573 2 0,085 0,089 - 0,174 0,045 0,026 0,245 0,328
3 0,104 0,111 - 0,215 0,056 0,032 0,303 0,270
4 0,120 0,127 - 0,247 0,065 0,037 0,349 0,224
22 0,630 2 0,093 0,098 - 0,191 0,050 0,028 0,269 0,361
3 0,115 0,122 - 0,237 0,062 0,035 0,334 0,296
4 0,131 0,140 - 0,271 0,072 0,040 0,383 0,247
А. Н. Лесник
Национальный университет биоресурсов и природопользования Украины, г. Киев, Украина
ОСОБЕННОСТИ РАЗМЕРНО-КАЧЕСТВЕННОЙ СТРУКТУРЫ ДЕРЕВЬЕВ КАШТАНА ОБЫКНОВЕННОГО В ЗЕЛЕНЫХ НАСАЖДЕНИЯХ ГОРОДА КИЕВА
Выполнение материальной оценки деревьев, которые растут в урбанизированной среде, является важным элементом эффективной системы управления городским зеленым хозяйством. В процессе поиска методического подхода, который бы обеспечивал достаточно высокую точность и адекватность разработанных математических моделей, решено осуществлять моделирование размерно-качественной структуры древесины каштана обыкновенного в зеленых насаждениях Киева в относительных величинах в зависимости от диаметра дерева. В результате регрессионного анализа установлена статистически значимая связь показателей размерно-качественной структуры древесины: Рдл, Рдров, Радх, Ргрб, Рсрд, Рдрб - проценты деловой древесины, отходов, дров от общего объема ствола и грубой, средней и мелкой древесины от объема деловой соответственно с диаметром дерева. Разработаны математические модели размерно-качественной структуры деревьев каштана. На основе разработанных математических моделей обработаны нормативы для выполнения материальной оценки объемов древесины. В отличие от действующих нормативов, разработанные таблицы размерно-качественной структуры являются безразрядными, это объясняется тем, что для совокупности территориально удаленных деревьев определять разряд высот некорректно. Предложенные нормативы соответствуют основным требованиям по точности лесотаксационных нормативов и могут использоваться для учета древесины, которая заготавливается во время реконструктивных работ в зеленых насаждениях городов и других населенных пунктов.
Ключееые слова: диаметр; высота; объем; математическая модель.
O. M. Lesnik
National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine
SOME CHARACTERISTICS OF DIMENSIONAL AND QUALITATIVE STRUCTURE OF AESCULUS
HIPPOCASTANIUM TREES IN URBAN FOREST IN THE CITY OF KYIV
Existing scientifically based regulatory framework for the assessment of the volume and quality of its size-structure is a prerequisite for efficient registration and use of wood, which is harvested during reconstructive cuttings in urban plantings. Therefore, the research aims at developing standards of volume and size-structure of high-quality trees Aesculus hippocastanum greenery in Kyiv. To study the features of size-quality structure of Aesculus hippocastanum trees we used materials collected during the reconstruction of urban forest. Collection of the research information was carried according to the classical forest estimation method taking into account the features of forest estimation object. Product specification of tree trunks was carried out according to GOST 9462-88. Due to biological features of Aesculus hippocastanum trees, lack of central axis of a tree trunk around tree height total volume was divided into volume of the tree trunk (Vcm) and crown (V^). In further studies given volumes in relative terms (Рст, Ркр) were adjusted with the help of regression analysis and analyzed using correlation analysis. The regularity of distribution of the total trunk volume on industrial wood, waste, wood from the total trunk volume and rough, medium and small wood from the volume of industrial wood were studied (Рдл, Рдров, РвИк, Ргрб, Рсрд, Рдрб) and the correlations between the given indexes and diameter and height of the tree, and height of the tree to the branching were analyzed. Data given in the correlation matrix show that indexes of size-quality wood structure closely correlate with a tree diameter. This fact, as well as the analysis of the literature gave us the reason to use only the tree diameter as an argument in regression equations. In a conducted study the system of regulatory reference data was made for preliminary estimate of volume and size-quality tree structure that is harvested during reconstructive cuttings in urban forest of Kyiv. Standards developed for material estimates of wood material, including stacked-volume ratio and other features of trees that have grown in the conditions of urban environment. Thus, these standards according to the form relate to no category and they are determined by the diameter, tree height and tree height to the branching.
Keywords: diameter; height; volume; mathematical model.
1нформащя про автора:
Лесшк Олександр Миколайович, астрант, Нацюнальний ушверситет бюресурав i природокористування УкраТ'ни, м. КиТ'в, Укра'Тна. Email: alexlesnik09@ukr.net
