Значительное внимание уделяется понятию формы ствола как важнейшего биологического индикатора продуктивности и качества дерева в физиологии, т.е. биологическая продуктивность и экологической морфологии древесных растений. [1-39]

Форму древесного ствола принято характеризовать коэффициентами формы. Наибольшее значение имеет коэффициент q₂ определяемый как частное от деления диаметра ствола на середине его высоты на диаметр, определенный на высоте 1,3 м.

Коэффициент q₂ – это основной показатель продуктивности, экологического состояния, качества древесного ствола, определяющий размерные параметры штамба, показывающий развитие древесного ствола на разных его участках.

Суть нашего опыта заключалась в исследовании формы (продуктивности) стволов сосны обыкновенной в древесных экосистемах.

Наши исследования коэффициента формы были проведены в Вологодской области в городских насаждениях сосны обыкновенной (возраст 65 лет).

Учитывая общую направленность нашей работы, более подробно остановимся на оценке формы (продуктивности) стволов сосны.

На основании более глубокого анализа древостоя нами выявлено (рис.1),  что существует сильная криволинейная зависимость (корреляционное отношение равно 0,8) между увеличением дерева в толщину и высоту,  отражённая на рисунке 1.

Рис.1. Взаимосвязь диаметра дерева на высоте 1,3 м и высоты дерева

Выявленная корреляция (рис. 1) выражается уравнением параболы третьего порядка. Данный факт говорит о том,  что линейные размеры стволов деревьев на исследованных нами насаждениях сосны обыкновенной изменяются в сторону увеличения сопряжено.

Кроме того, получена сильная зависимость относительной высоты с диаметром кроны дерева (рис 2),  которая имеет также криволинейную направленность (корреляционное отношение равно 0,85).

Рис.2.  Взаимосвязь диаметра кроны дерева и относительной высоты дерева

Показанная взаимосвязь (рис. 2) лучше всего выражается уравнением параболы третьего порядка. В данном случае следует констатировать,  что  изменение размера кроны в поперечнике влечёт за собой закономерное увеличение или уменьшение размера ствола дерева,  подтверждая тот факт,  что крона дерева является регулирующим центром в развития изменений ствола.

Необходимо заключить,  что в данных насаждениях изменение линейных размеров стволов деревьев – процесс взаимосвязанный и что крона в нём играет значительную роль.

Средние значения коэффициента формы q₂ представлены в таблице 1.

Таблица 1-Коэффициент формы стволов (q2)  в лесных культурах сосны обыкновенной

Анализируя данные таблицы 1, следует отметить,  что средний значение показателя статистически достоверно (t > 4) равно 0,71, которое варьирует на 11, % (средняя изменчивость), при точности опыта 2,3%.  По показателю q₂  в данном древостое наблюдается средняя дифференциация древесных стволов согласно коэффициента вариации. Максимальный показатель составляет 0,9,  а минимальный 0,35,  что также подтверждает различия древесных стволов по коэффициенту формы  q₂.

Формирование стволов деревьев на различных этапах возрастного развития древостоев является важным процессом, когда образуется древесное сообщество и заполняется  кроновое пространство лесных экосистем, складываются взаимосвязи особей деревьев. В последние время при изучении процессов формирования древесных стволов применяется математическое моделирование. Математические модели позволяют проверить справедливость гипотез о механизмах, управляющих ростом деревьев в древостое, и использовать их для решения практических задач по оптимизации и созданию целевых насаждений. Как показывает опыт стран, где интенсивно создаются лесные культуры и осуществляется уход за древостоями, создание моделей на основе знаний о закономерностях роста деревьев и древостоев позволяет значительно повысить эффективность природопользования. [28]

Итак,  необходимо отметить,  что среди факторов, влияющих на форму стволов, огромная роль принадлежит диаметру и высоте ствола, а также диаметру кроны. Данные показатели,  кроме того, играют важнейшую экологическую роль в функционировании ценозов и имеют важное значение. Они определяют структуру древостоев, характеризуют продукционный процесс, конкурентные и кооперативные взаимоотношения деревьев,  что не может не отражаться на процессе формообразования стволов.

В процессе анализа формы стволов нами также выявлена практически значимая корреляция между диаметром дерева на высоте 1,3 м и коэффициентом формы, выражающаяся уравнением параболы второго порядка (рис. 3).

Рис. 3.Взаимосвязь диаметра на высоте 1,3м и коэффициента формы q₂

Из рисунка 3  видно,  что при увеличении толщины деревьев по диаметру на высоте 1,3 м происходит сначала плавное уменьшение коэффициента формы q₂ (примерно до диаметра 15 см),  а затем более резкие спад показателя.

Более полнодревесные стволы формируются у деревьев более мелких деревьев,  в отличии от крупномерных (табл.2).

Таблица  2 -  Значения коэффициента формы q₂ в зависимости от диаметра ствола дерева на высоте 1,3 м

В ходе проведённых исследований формы стволов нами выявлено,  что коэффициент формы q₂ равен0,71.

Выявлено,  что диаметр на высоте 1,3 м,  высота деревьев, относительная высота и диаметр кроны оказывают довольно сильное воздействие на форму стволов,  характеризуемую коэффициентом формы q_2, (более 90%).

Данные параметры деревьев,  а также построенную аналитическую модель следует учитывать при экологическом мониторинге городских сосновых насаждений, формировании мероприятий по улучшению роста и развития древостоев и биоценотической ситуации в ценозе, кроме того, следует уделять значительное влияние здоровью почвы и напочвенного покрова [40-42] – как одним из важнейших условий  состояния древесных сообществ.

Все статьи автора «Авдеев Юрий Михайлович»