Μαζοπίνακες για τη δασική πεύκη (Pinus sylvestris L.) στο κεντρικό τμήμα της οροσειράς της Ροδόπης.

Transcript

1 Μαζοπίνακες για τη δασική πεύκη (Pinus sylvestris L.) στο κεντρικό τμήμα της οροσειράς της Ροδόπης. Ιωάννης Λυπηρίδης Δασολόγος 1

2 ΠΕΡΙΓΡΑΜΜΑ Εισαγωγή Περιοχή έρευνας Υλικά και Μέθοδοι Αποτελέσματα - Συζήτηση Συμπεράσματα 2

3 Η δασική πεύκη (Pinus sylvestris L.) είναι ένα είδος πεύκου ενδημικού στην Ευρώπη και την Ασία. Το ξύλο του είναι γνωστό με την ονομασία κόκκινη ξυλεία, είναι ερυθρωπό και σκληρό και χρησιμοποιείται ως πρώτη ύλη για την παρασκευή ξυλοπολτού για χαρτί, στις οικοδομικές κατασκευές και στη ναυπηγική. 3

4 Με δεδομένο ότι ο στόχος της διαχείρισης των πόρων ξυλείας είναι να παρασχεθεί ο βέλτιστος συνδυασμός ποσότητας και ποιότητας προϊόντων ξυλείας που θα μεγιστοποιήσουν τα οικονομικά κέρδη, τα ακριβή και εύκαμπτα μοντέλα είναι απαραίτητα για να παρέχουν τις πληροφορίες που απαιτούνται. 4

5 Σκοπός αυτής της μελέτης ήταν να καταρτιστούν μοντέλα παλινδρόμησης για την εκτίμηση του συνολικού όγκου των δέντρων δασικής πεύκης, για το κεντρικό τμήμα της οροσειράς της Ροδόπης. Ως ανεξάρτητες μεταβλητές χρησιμοποιήθηκαν η στηθιαία διάμετρος και το συνολικό ύψος του δέντρου. Σημειώνουμε πως δεν υπάρχουν άλλα μοντέλα εκτίμησης του όγκου της δασικής πεύκης για τη συγκεκριμένη περιοχή. 5

6 ΠΕΡΙΓΡΑΜΜΑ Εισαγωγή Περιοχή έρευνας Υλικά και Μέθοδοι Αποτελέσματα - Συζήτηση Συμπεράσματα 6

7 Η περιοχή έρευνας είναι το κεντρικό τμήμα της οροσειράς της Ροδόπης, το οποίο είναι κάτω από τη διαχείριση του Δασαρχείου Ξάνθης. Παρουσιάζει μεγάλο οικολογικό (βιοποικιλότητα) και οικονομικό (ξυλοπαραγωγή, τουρισμός) ενδιαφέρον. Το μητρικό πέτρωμα αποτελείται κυρίως από γνεύσιους, γρανοδιορίτες, γρανίτες, και ρυόλιθους, ενώ τα εδάφη είναι όξινα, ορφνά δασικά εδάφη. Η μέση ετήσια θερμοκρασία του μετεωρολογικού σταθμού του Λειβαδίτη είναι 8,0 o C και μέση βροχόπτωση 980 mm. 7

8 Στη περιοχή εμφανίζονται κυρίως συστάδες Fagus sylvatica L. s.l., Pinus sylvestris - F. sylvatica, P. sylvestris - F. sylvatica - Abies borisii-regis και F. sylvatica - A. borisii-regis. Η δασική πεύκη εμφανίζεται κυρίως σε μικτές με την οξιά συστάδες σε διάφορες φάσεις και σε τρεις σταθμικούς τύπους, όσον αφορά στην παραγωγικότητα των σταθμών. Η ηλικία των ατόμων της δασικής πεύκης σε αρκετές περιπτώσεις ξεπερνά τα 120 έτη. 8

9 ΠΕΡΙΓΡΑΜΜΑ Εισαγωγή Περιοχή έρευνας Υλικά και Μέθοδοι Αποτελέσματα - Συζήτηση Συμπεράσματα 9

10 Σχήμα 1. Περιοχή έρευνας. 10

11 Τα δέντρα του δείγματος επιλέχτηκαν με στρωματωμένη τυχαία δειγματοληψία, με άριστη διανομή του δείγματος στα στρώματα με τη μέθοδο Neyman (ελάχιστη διακύμανση του δείγματος θεωρώντας ότι το κόστος είναι το ίδιο για κάθε μονάδα δειγματοληψίας - δέντρο). Η στρωμάτωση έγινε σε τρεις ποιότητες τόπου (καλήμέτρια-κακή). 60 δέντρα επιλέχτηκαν με τυχαίο τρόπο από την καλή ποιότητα τόπου, 53 από τη μέτρια και 45 από την κακή ποιότητα. 11

12 Σχήμα 2. Σημεία δειγματοληψίας και ποιότητες τόπου (ΚΛ.Π: καλή ποιότητα, Μ.Π: μέτρια ποιότητα, ΚΚ.Π: κακή ποιότητα). 12

13 Σε κάθε δέντρο του δείγματος μετρήθηκε η στηθιαία διάμετρος D με το παχύμετρο και εκτιμήθηκε: το συνολικό ύψος H με το υψόμετρο Blume-Leiss ο νόθος μορφάριθμος f με το ρελασκόπιο. Ο όγκος v του κάθε δέντρου υπολογίστηκε με τον τύπο π 2 v= D fh. 4 13

14 Πίνακας 1. Μοντέλα εκτίμησης του συνολικού όγκου. Α/Α Ονομασία μοντέλου Τύπος b1 b2 1 Λογαριθμικό vˆ = b0 + D H 2 2 Σταθερού μορφάριθμου ˆv= b0 D H 2 3 Συνδυασμένης μεταβλητής ˆv= b0 + bd 1 H Γενικευμένο συνδυασμένης ˆv= b0 + bd 1 + b2h + b3d H μεταβλητής b2 b3 5 Γενικευμένο λογαριθμικό vˆ = b0 + bd 1 H ˆv: εκτίμηση του όγκου v b i : εκτιμήσεις των συντελεστών παλινδρόμησης 14

15 Τα 5 μοντέλα προσαρμόστηκαν και για κάθε ποιότητα τόπου ξεχωριστά και συνολικά για ολόκληρη την περιοχή έρευνας. Σε κάθε περίπτωση, το 80% περίπου των δεδομένων χρησιμοποιήθηκε για την προσαρμογή των μοντέλων και το υπόλοιπο για την επικύρωσή τους. 15

16 Πίνακας 2. Κριτήρια σύγκρισης των μοντέλων παλινδρόμησης. Α/Α Κριτήριο Άριστη τιμή Τύπος 1 Απόλυτο 0 n v ˆ i vi μέσο σφάλμα (Bias, B) i= 1 n 2 Τυπικό σφάλμα εκτίμησης min n των θεωρητικών τιμών v ˆ i v i= 1 (standard error of the estimate, se) n p n 3 Δείκτης προσαρμογής 1 v ˆ i v (Fit Index, FI) n: μέγεθος δείγματος p: αριθμός συντελεστών παλινδρόμησης v : μέσος όρος πραγματικών (μετρημένων) όγκων 1 i= 1 n i= 1 ( ) 2 i ( ) i ( v v) i

17 ΠΕΡΙΓΡΑΜΜΑ Εισαγωγή Περιοχή έρευνας Υλικά και Μέθοδοι Αποτελέσματα - Συζήτηση Συμπεράσματα 17

18 Πίνακας 3. Περιγραφικά στατιστικά των δέντρων του δείγματος. Καλή ποιότητα τόπου Μεταβλητή Μέσος όρος Τυπική απόκλιση min max v (m 3 ) 1,87 0,59 0,91 4,19 D (m) 0,46 0,07 0,32 0,65 H (m) 27,37 4,05 22,00 41,00 Μεταβλητή Μέτρια ποιότητα τόπου v (m 3 ) 1,41 0,81 0,38 3,83 D (m) 0,39 0,11 0,22 0,72 H (m) 23,91 2,01 18,00 28,00 Μεταβλητή Κακή ποιότητα τόπου v (m 3 ) 0,92 0,46 0,21 2,12 D (m) 0,35 0,08 0,19 0,49 H (m) 19,87 2,45 17,00 26,00 Μεταβλητή Σύνολο v (m 3 ) 1,45 0,75 0,21 4,19 D (m) 0,41 0,10 0,19 0,72 H (m) 24,07 4,29 17,00 41,00 18

19 Οι μέσοι όροι των όγκων διέφεραν στατιστικά σημαντικά ανάμεσα στις ποιότητες τόπου, (F=28,214, p=0,000), άρα δικαιολογείται η κατάρτιση μαζοπινάκων, εκτός από το σύνολο, και για κάθε ποιότητα τόπου ξεχωριστά. 19

20 Στους επόμενους πίνακες, με μαύρο σημειώνονται τα μοντέλα με αρνητικούς δείκτες προσαρμογής και με κίτρινο τα μοντέλα των οποίων οι συντελεστές παλινδρόμησης δε διέφεραν σημαντικά από το μηδέν, είτε για τα δεδομένα εκτίμησης είτε για τα δεδομένα επικύρωσης. Τα παραπάνω μοντέλα απορρίπτονται. 20

21 Πίνακας 4. Σύγκριση των μοντέλων παλινδρόμησης για την καλή ποιότητα τόπου. Δεδομένα προσαρμογής Στατιστικό Απόλυτο Τυπικό σφάλμα εκτίμησης Δείκτης (άριστη τιμή) μέσο σφάλμα (0) των θεωρητικών τιμών (min) προσαρμογής (1) Μοντέλο 1 0,2411 0,3159 0,7607 Μοντέλο 2 0,2487 0,3255 0,7351 Μοντέλο 3 0,2435 0,3096 0,7653 Μοντέλο 4 0,2393 0,3098 0,7748 Μοντέλο 5 0,2366 0,3089 0,7761 Δεδομένα επικύρωσης Στατιστικό Απόλυτο Τυπικό σφάλμα εκτίμησης Δείκτης (άριστη τιμή) μέσο σφάλμα (0) των θεωρητικών τιμών (min) προσαρμογής (1) Μοντέλο 1 0,1483 0,2366 0,4522 Μοντέλο 2 0,2670 0,3141-0,2412 Μοντέλο 3 0,1558 0,2301 0,4080 Μοντέλο 4 0,1540 0,2598 0,4340 Μοντέλο 5 0,1432 0,2500 0,

22 Πίνακας 5. Σύγκριση των μοντέλων παλινδρόμησης για τη μέτρια ποιότητα τόπου. Δεδομένα προσαρμογής Στατιστικό Απόλυτο Τυπικό σφάλμα εκτίμησης Δείκτης (άριστη τιμή) μέσο σφάλμα (0) των θεωρητικών τιμών (min) προσαρμογής (1) Μοντέλο 1 0,2480 0,3127 0,8490 Μοντέλο 2 0,2698 0,3379 0,8146 Μοντέλο 3 0,2622 0,3225 0,8352 Μοντέλο 4 0,2572 0,3254 0,8407 Μοντέλο 5 0,2406 0,3114 0,8540 Δεδομένα επικύρωσης Στατιστικό Απόλυτο Τυπικό σφάλμα εκτίμησης Δείκτης (άριστη τιμή) μέσο σφάλμα (0) των θεωρητικών τιμών (min) προσαρμογής (1) Μοντέλο 1 0,2972 0,4206 0,8420 Μοντέλο 2 0,2885 0,3896 0,8305 Μοντέλο 3 0,2896 0,4039 0,8360 Μοντέλο 4 0,2865 0,4476 0,8434 Μοντέλο 5 0,2887 0,4480 0,

23 Πίνακας 6. Σύγκριση των μοντέλων παλινδρόμησης για την κακή ποιότητα τόπου. Δεδομένα προσαρμογής Στατιστικό Απόλυτο Τυπικό σφάλμα εκτίμησης Δείκτης (άριστη τιμή) μέσο σφάλμα (0) των θεωρητικών τιμών (min) προσαρμογής (1) Μοντέλο 1 0,1225 0,1631 0,8675 Μοντέλο 2 0,1191 0,1634 0,8592 Μοντέλο 3 0,5110 0,6951-1,2532 Μοντέλο 4 0,5255 0,7341-1,3932 Μοντέλο 5 0,5525 0,7749-1,6671 Δεδομένα επικύρωσης Στατιστικό Απόλυτο Τυπικό σφάλμα εκτίμησης Δείκτης (άριστη τιμή) μέσο σφάλμα (0) των θεωρητικών τιμών (min) προσαρμογής (1) Μοντέλο 1 0,4378 1,1574-3,2738 Μοντέλο 2 0,6951 0,8726-2,3095 Μοντέλο 3 0,1024 0,1422 0,9226 Μοντέλο 4 0,5372 1,5249-4,9353 Μοντέλο 5 0,1273 0,1960 0,

24 Πίνακας 7. Σύγκριση των μοντέλων παλινδρόμησης για το σύνολο των δεδομένων. Δεδομένα προσαρμογής Στατιστικό Απόλυτο Τυπικό σφάλμα εκτίμησης Δείκτης (άριστη τιμή) μέσο σφάλμα (0) των θεωρητικών τιμών (min) προσαρμογής (1) Μοντέλο 1 0,2174 0,2807 0,8638 Μοντέλο 2 0,2270 0,3039 0,8377 Μοντέλο 3 0,2222 0,2841 0,8593 Μοντέλο 4 0,2194 0,2833 0,8623 Μοντέλο 5 0,2165 0,2814 0,8641 Δεδομένα επικύρωσης Στατιστικό Απόλυτο Τυπικό σφάλμα εκτίμησης Δείκτης (άριστη τιμή) μέσο σφάλμα (0) των θεωρητικών τιμών (min) προσαρμογής (1) Μοντέλο 1 0,2429 0,3208 0,8159 Μοντέλο 2 0,2559 0,3234 0,7972 Μοντέλο 3 0,2467 0,3154 0,8146 Μοντέλο 4 0,2457 0,3283 0,8151 Μοντέλο 5 0,2433 0,3276 0,

25 ΠΕΡΙΓΡΑΜΜΑ Εισαγωγή Περιοχή έρευνας Υλικά και Μέθοδοι Αποτελέσματα - Συζήτηση Συμπεράσματα 25

26 Από δείγμα 158 δέντρων δασικής πεύκης, από το κεντρικό τμήμα της οροσειράς της Ροδόπης, από 3 ποιότητες τόπου, έγινε προσπάθεια κατάρτισης μαζοπινάκων, για κάθε ποιότητα τόπου χωριστά αλλά και συνολικά για την περιοχή έρευνας. Για την κακή ποιότητα τόπου δεν ήταν δυνατή η επιλογή μοντέλου, λόγω των αρνητικών τιμών στους δείκτες προσαρμογής. Για τις υπόλοιπες ποιότητες τόπου και για το σύνολο της περιοχής έρευνας, τα μοντέλα που επιλέχτηκαν είναι: 26

27 Μοντέλο R 2 Τυπικό σφάλμα εκτίμησης Καλή ποιότητα Μέτρια ποιότητα Σύνολο 2 vˆ = 0, ,255D H 0,7653 0, vˆ = 0,343D H 0,8146 0, vˆ = 0,318D H 0,8377 0,

28 Για την καλή ποιότητα τόπου θα χρειαστεί περαιτέρω έρευνα, για το λόγο ότι ο δείκτης προσαρμογής στα δεδομένα επικύρωσης ήταν αρκετά μικρός (0,41), γεγονός που κάνει λιγότερο ακριβείς τις εκτιμήσεις των συντελεστών παλινδρόμησης του επιλεγμένου μοντέλου. 28

29 Ευχαριστώ για την προσοχή σας! Ιωάννης Λυπηρίδης < > 29