УДК 630.181

МОДЕЛИРОВАНИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ КРОН СОСНЫ В ЗЕЛЁНЫХ ГОРОДСКИХ НАСАЖДЕНИЯХ ВОЛОГОДСКОЙ ОБЛАСТИ

Авдеев Юрий Михайлович1, Хамитова Светлана Михайловна2, Гаранович Игорь Михайлович3, Гаврилова Юлия Сергеевна4, Шашерина Мария Александровна5
1Вологодская ГМХА имени Н.В. Верещагина, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры земледелия и агрохимии
2Вологодская ГМХА имени Н.В. Верещагина, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры земледелия и агрохимии
3Центральный ботанический сад Национальной академии наук Беларуси, кандидат биологических наук, доцент, заведующий лабораторией
4Вологодская ГМХА имени Н.В. Верещагина, студент
5Вологодская ГМХА имени Н.В. Верещагина, студент

Аннотация
Горизонтальная структура кронового пространства деревьев различной величины является базовым показателем при формировании полога древесного насаждения, конкуренции в биоценозе, микроклимата в древесном сообществе, почвенных изменениях.

Ключевые слова: горизонтальная структура кроны, зелёные городские насаждения, крона дерева


MODELING OF HORIZONTAL STRUCTURE OF KRONER OF A PINE IN GREEN CITY PLANTINGS OF THE VOLOGDA REGION

Avdeev Yuriy Mihaylovich1, Hamitova Svetlana Mihaylovna2, Garanovich Igor Mihaylovich3, Gavrilova Yuliya Sergeevna4, Shasherina Mariya Aleksandrovna5
1Vologda GMHA they NV Vereshchagin, Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor, Department of Agriculture and Agricultural Chemistry
2Vologda GMHA they NV Vereshchagin, Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor, Department of Agriculture and Agricultural Chemistry
3Minsk Botanical Garden, PhD, Associate Professor, Head of the Laboratory
4Vologda GMHA name NV Vereshchagin, student
5Vologda GMHA name NV Vereshchagin, student

Abstract
Horizontal structure less crown space of the trees of various sizes is a basic indicator for the formation of a canopy tree plantings, competition in the ecosystem, microclimate in tree community, soil changes.

Keywords: horizontal structure of the crown, tree crown, urban green spaces


Рубрика: 06.00.00 СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Авдеев Ю.М., Хамитова С.М., Гаранович И.М., Гаврилова Ю.С., Шашерина М.А. Моделирование горизонтальной структуры крон сосны в зелёных городских насаждениях Вологодской области // Современные научные исследования и инновации. 2016. № 2 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2016/02/63203 (дата обращения: 06.06.2017).

Крона дерева играет важнейшую роль в его формировании,  в накоплении стволовой биомассы,  качества и состояния стволовой древесины. Кроме того,  крона является одним из основных декоративных признаков древесной породы,  обеспечивая приятный эстетический облик дерева. [1-6]

Отмирание живых ветвей стволов происходит в связи с недостатком света вследствие увеличения размеров кроны в высоту и ширину, что в свою очередь ведет к ухудшению обеспеченности нижних ветвей продуктами фотосинтеза, которые перехватываются энергично развивающимися ветвями верхней части кроны.

Важно отметить,  что горизонтальная структура кронового пространства деревьев различной величины является  базовым показателем при формировании полога древесного насаждения, конкуренции в биоценозе, микроклимата в древесном сообществе,  почвенных изменениях. [7-15]

В  связи с этим нами исследована горизонтальная структура крон в насаждениях сосны обыкновенной на примере зелёных городских насаждений Вологодской области.

В процессе обработки результатов применялось математическое моделирование [16]

Проведённые нами исследования представлены в табл.1,2

Таблица 1 – Размеры ветвей у деревьев диаметром10 см

Высота секции ствола дерева, м

Среднее с ошибкой

Минимум

Максимум

2

1,59±0,4

0,42

0,25

4

1,3±0,11

0,7

2,02

6

1,33±0,1

0,8

1,82

8

1,49±0,07

0,79

1,89

10

1,68±0,09

1,07

2,31

12

1,56±0,09

1,0

2,34

14

1,72±0,13

0,88

3,06

16

1,54±0,15

0,74

3,36

Необходимо отметить (табл.1,2),  что показатели, характеризующие толщину ветви,  такие как его средний,  минимальный и максимальный диаметры, при движении по стволу дерева от комля к вершине увеличиваются.

При анализе данных табл.1,  нами установлено, что с высотой ствола дерева наблюдается, в общем, средняя изменчивость среднего диаметра ветви по показателю коэффициента вариации: наименьший коэффициент вариации выявлен на высоте8 метров(в середине высоты всего ствола дерева при данной ступени толщины),  а его наибольшие значения на высоте 2 и16 м.

Из выше сказанного следует,  что наименьшая дифференциация средней толщины ветви наблюдается в середине высоты древесных стволов при данном диаметре ствола дерева.

Таблица 2  – Размеры ветвей у деревьев диаметром10 см

Высота секции ствола дерева, м

Стандартное отклонение

Коэффициент вариации

Точность опыта

Достоверность среднего значения

2

0,98

61,6

30,8

3,2

4

0,36

27,6

8,4

11,8

6

0,33

24,8

7,5

13,3

8

0,27

18,1

4,6

21,2

10

0,39

23,2

5,3

18,6

12

0,37

23,7

5,7

17,3

14

0,57

33,1

7,5

22,3

16

0,63

40,9

9,7

10,2

Таблица 3 –  Размеры ветвей у деревьев диаметром12 см

Высота секции ствола дерева, м

Среднее с ошибкой

Минимум

Максимум

2

0,87±0,04

0,44

1,54

4

1,34±0,05

0,75

2,01

6

1,37±0,04

0,13

2,15

8

1,31±0,05

0,15

1,99

10

1,41±0,04

0,6

2,23

12

1,55±0,07

0,35

3,23

14

1,54±0,05

0,76

3,15

16

1,47±0,05

0,64

2,55

18

1,64±0,11

0,33

2,93

20

1,05±0,10

0,75

1,32

Необходимо отметить (табл.3,4),  что показатели, характеризующие толщину ветви,  такие как её средний,  минимальный и максимальный диаметры, при движении по стволу дерева от комля к вершине увеличиваются,  и, почти у самой вершины постепенно падают.

Таблица 4 – Размеры ветвей у деревьев диаметром12 см

Высота секции ствола дерева, м

Стандартное отклонение

Коэффициент вариации

Точность опыта

Достоверность среднего значения

2

0,23

26,4

4,5

21,7

4

0,32

23,8

3,7

26,8

6

0,34

24,8

2,9

34,2

8

0,43

32,8

3,8

26,2

10

0,38

26,9

2,8

35,2

12

0,57

36,7

4,5

22,1

14

0,44

28,5

3,2

30,8

16

0,4

27,2

3,4

29,4

18

0,63

38,4

6,7

14,9

20

0,23

21,9

9,5

10,5

При анализе данных табл. 4 установлено, что с высотой ствола дерева наблюдается, в общем, средняя изменчивость среднего диаметра ветви по показателю коэффициента вариации: наименьший коэффициент вариации выявлен на высоте20 метров, а его наибольшие значения на высоте 12 и18 метров.

В результате анализа взаимосвязи,  отмеченной на графике 5, следует отметить,  что средний диаметр ветви в зависимости от высоты секции ствола дерева увеличивается к середине ствола дерева и к вершине уменьшается.

Таблица 5 – Размеры ветвей у деревьев диаметром14 см

Высота секции ствола дерева, м

Среднее с ошибкой

Минимум

Максимум

2

0,89±0,09

0,46

1,58

4

0,15±0,13

0,6

3,06

6

1,54±0,07

0,69

2,99

8

1,45±0,07

0,49

2,42

10

1,57±0,05

0,82

2,57

12

1,63±0,06

0,74

2,35

14

1,55±0,07

0,18

2,57

16

1,73±0,07

0,29

3,77

18

1,70±0,06

0,19

2,8

20

1,67±0,09

0,46

2,92

22

1,26±0,06

1,02

1,36

Необходимо отметить (табл.5),  что показатели, характеризующие толщину ветви,  такие как её средний,  минимальный и максимальный диаметры, при движении по стволу дерева от комля к вершине увеличиваются.

Таблица 6 – Размеры ветвей у деревьев диаметром14 см

Высота секции ствола дерева, м

Стандартное отклонение

Коэффициент вариации

Точность опыта

Достоверность среднего значения

2

0,36

40,4

10,1

9,8

4

0,62

41,3

8,6

11,5

6

0,49

31,8

4,5

22

8

0,46

31,7

4,8

20,7

10

0,41

26,1

3,1

31,4

12

0,39

23,9

3,6

27,1

14

0,56

36,1

4,5

22,1

16

0,65

37,5

4

24,7

18

0,46

65,7

3,5

28,3

20

0,54

32,3

5,3

18,5

22

0,13

10,3

4,7

21

При анализе данных табл. 6 установлено, что с высотой ствола дерева наблюдается, в общем, средняя изменчивость среднего диаметра ветви по показателю коэффициента вариации: наименьший коэффициент вариации выявлен на высоте22 метра, а его наибольшие значения на высоте 4 и18 метров

Таблица 7 – Размеры ветвей у деревьев диаметром16 см

Высота секции ствола дерева, м

Среднее с ошибкой

Минимум

Максимум

2

1,31±0,09

0,44

2,65

4

1,90±0,10

0,3

2,93

6

2,14±0,07

0,57

3,41

8

2,12±0,07

0,87

3,3

10

1,98±0,06

1,03

2,78

12

1,90±0,06

0,85

2,77

14

2,09±0,08

1,01

3,81

16

2,09±0,07

1,06

3,63

18

2,00±0,07

0,86

2,9

20

1,69±0,08

1,08

2,52

Необходимо отметить (табл.7),  что показатели, характеризующие толщину ветви,  такие как его средний,  минимальный и максимальный диаметры, при движении по стволу дерева от комля к вершине увеличиваются.

Таблица 8 – Размеры ветвей у деревьев диаметром16 см

Высота секции ствола дерева, м

Стандартное отклонение

Коэффициент вариации

Точность опыта

Достоверность среднего значения

2

0,54

41,2

6,8

14,5

4

0,64

32,1

5

19,9

6

0,58

27,1

3,2

30,5

8

0,54

25,4

3,3

30,2

10

0,43

21,7

3

33

12

0,48

25,2

3,1

31,6

14

0,62

29,6

3,8

26,1

16

0,5

23,9

3,3

29,8

18

0,51

25,5

3,5

28,5

20

0,41

24,2

4,7

21,1

При анализе данных табл. 8 установлено, что с высотой ствола дерева наблюдается, в общем, средняя изменчивость среднего диаметра ветви по показателю коэффициента вариации: наименьший коэффициент вариации выявлен на высоте10 метров, а его наибольшие значения на высоте 2 и4 метра

Таблица 9 – Размеры ветвей у деревьев диаметром18 см

Высота секции ствола дерева, м

Среднее с ошибкой

Минимум

Максимум

2

1,16±0,12

0,84

1,73

4

1,64±0,13

0,26

2,8

6

1,66±0,07

0,94

2,28

8

1,87±0,09

0,92

2,75

10

1,81±0,12

0,77

2,83

12

1,55±0,13

0,17

2,84

14

1,78±0,08

0,86

2,76

16

1,95±0,10

0,85

3,45

18

2,09±0,19

0,23

6,03

20

1,85±0,08

0,86

3,13

22

1,83±0,18

1,02

2,86

Необходимо отметить (табл.9),  что показатели, характеризующие толщину ветви,  такие как его средний,  минимальный и максимальный диаметры, при движении по стволу дерева от комля к вершине увеличиваются.

Таблица 10 – Размеры ветвей у деревьев диаметром18 см

Высота секции ствола дерева, м

Стандартное отклонение

Коэффициент вариации

Точность опыта

Достоверность среднего значения

2

0,32

27,5

10,3

9,6

4

0,59

35,9

7,9

12,6

6

0,31

18,6

4,2

23,7

8

0,48

25,6

4,8

20,7

10

0,54

27,6

6,6

15

12

0,68

43,8

8,3

11,9

14

0,48

26,9

4,4

22,2

16

0,61

31,2

5,1

19,5

18

1,06

50,7

9

11

20

0,53

28,6

4,3

23,1

22

0,61

33,3

9,8

10,1

При анализе данных табл. 10 установлено, что с высотой ствола дерева наблюдается, в общем, средняя изменчивость среднего диаметра ветви по показателю коэффициента вариации: наименьший коэффициент вариации выявлен на высоте6 метров, а его наибольшие значения на высоте 12 и18 метров.

Таблица 11 – Размеры ветвей у деревьев диаметром20 см

Высота секции ствола дерева, м

Среднее с ошибкой

Минимум

Максимум

2

1,45±0,34

0,9

1,75

4

1,76±0,34

1,23

2,33

6

2,18±0,46

1,42

3,02

8

2,06±0,63

0,66

3,03

10

2,24±0,55

1,01

2,9

12

2,16±0,57

1,08

3,24

14

2,37±0,73

1,29

5,41

16

2,38±0,11

1,25

4,32

18

2,45±0,09

1,13

3,62

20

2,43±0,10

1,35

3,66

22

2,15±0,13

0,89

3,4

24

1,96±0,11

1,08

2,96

26

2,05±0,12

1,39

2,75

28

1,84±0,13

1,17

2,78

Необходимо отметить (табл.11),  что показатели, характеризующие толщину ветви,  такие как её средний,  минимальный и максимальный диаметры, при движении по стволу дерева от комля к вершине увеличиваются.

Таблица 12 – Размеры ветвей у деревьев диаметром20 см

Высота секции ствола дерева, м

Стандартное отклонение

Коэффициент вариации

Точность опыта

Достоверность среднего значения

2

0,34

23,4

10,3

9,6

4

0,34

19,3

6,2

16

6

0,46

21,1

5,9

16,7

8

0,63

30,5

5,8

17,1

10

0,55

24,5

4,9

20,3

12

0,57

26,3

4,6

21,6

14

0,73

30,8

5

19,7

16

0,68

28,5

4,6

21,6

18

0,59

24

3,6

27,2

20

0,62

25,5

4,1

24,3

22

0,75

34,8

6

16,5

24

0,49

25

5,6

8,7

26

0,46

22,4

5,8

17

28

0,5

27,1

7

14,1

При анализе данных табл. 12 установлено, что с высотой ствола дерева наблюдается, в общем, средняя изменчивость среднего диаметра ветви по показателю коэффициента вариации: наименьший коэффициент вариации выявлен на высоте4 метра, а его наибольшие значения на высоте 14 и22 метров.

Таблица 13 – Размеры ветвей у деревьев диаметром22 см

Высота секции ствола дерева, м

Среднее с ошибкой

Минимум

Максимум

2

1,40±0,34

0,83

2,0

4

1,37±0,32

0,74

1,61

6

1,51±0,74

0,34

2,79

8

2,03±0,60

1,01

2,64

10

2,06±0,34

1,57

2,38

12

1,81±0,43

1,08

2,41

14

2,46±0,42

1,85

3,11

16

2,12±0,55

1,39

2,76

18

2,47±0,56

1,43

3,17

20

2,65±0,69

1,7

3,56

22

2,33±0,43

1,8

2,95

Необходимо отметить (табл.13),  что показатели, характеризующие толщину ветви,  такие как её средний,  минимальный и максимальный диаметры, при движении по стволу дерева от комля к вершине увеличиваются.

Таблица 14 – Размеры ветвей у деревьев диаметром22 см

Высота секции ствола дерева, м

Стандартное отклонение

Коэффициент вариации

Точность опыта

Достоверность среднего значения

2

0,34

24,5

9,2

10,7

4

0,32

23,3

9,4

10,5

6

0,74

49

17,2

5,8

8

0,6

29,5

10,8

9,2

10

0,34

16,5

6,3

15,8

12

0,43

23,7

8,2

12

14

0,42

17

6

16,4

16

0,55

23,5

7,5

13,2

18

0,56

22,6

6

16,4

20

0,69

26

7,9

12,6

22

0,43

18,4

8,1

12,2

При анализе данных табл. 14 установлено, что с высотой ствола дерева наблюдается, в общем, средняя изменчивость среднего диаметра ветви по показателю коэффициента вариации: наименьший коэффициент вариации выявлен на высоте14 метров, а его наибольшие значения на высоте 6 и8 метров.

В итоге необходимо отметить,  что величина ветвей в толщину, характеризуемая показателем их диаметра изменяется в данных древесных насаждениях сосны обыкновенной в зависимости от высоты секции ствола дерева и диаметра дерева на высоте1,3 м(таксационный диаметр дерева). Вариация данных показателей не одинакова с увеличением высоты ствола,  что говорит о разнородности каждой отдельной секции древесных стволов в зависимости от диаметра дерева на высоте1,3 м, к которой относится дерево.

Полученные данные могут быть использованы при мониторинге городских насаждений, формировании оптимальных с эстетической позиции параметров крон в данных древесных сообществах и моделированию биоценотической ситуации в схожих объектах.


Библиографический список
  1. Крамер П.И., Козловский Т.Т. Физиология древесных растений. М.: Гослесбумиздат,1963 г. 627 с.
  2. Полубояринов, О.И. Сучковатость древесного сырья [Текст] / О.И. Полубояринов. – Л. ЛТА, 1972. – 54 с.
  3. Хамитова С.М., Авдеев Ю.М., Марченко М.Н., Зайцев Н.С.
    Декоративные формы крон деревьев в ландшафтном строительстве. – В сборнике: ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЛЕСНОГО КОМПЛЕКСА РЕСПУБЛИКИ КАРЕЛИЯ материалы четвертой республиканской научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов, докторантов. Петрозаводск, 2013. С. 41-43.
  4. Костин А.Е., Авдеев Ю. М. Геоботанические исследования биоразнообразия в урбанизированной среде. – Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2015. № 3. С. 19-23.
  5. Хамитова С.М., Авдеев Ю.М. Дендропарк имени Николая Клюева – новое место городского пространства. – Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2015. № 9. С. 51-55.
  6. Рудаков В.О., Хамитова С.М., Авдеев Ю.М., Конашенко Ю.И., Климовская А.Р., Селякова Н.С. МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОЧВ ДЕНДРОПАРКА ИМЕНИ НИКОЛАЯ КЛЮЕВА Современные научные исследования и инновации. 2015. № 9-1 (53). С. 110-114.
  7. Хамитова С.М., Авдеев Ю.М., Евтушенко Ю.С., Климовская А.Р., Селякова Н.С.
    Изучение биологического разнообразия растительной флоры Вытегорского района Вологодской области. Современные научные исследования и инновации. 2015. № 7-1 (51). С. 40-43.
  8. Гаранович И.М., Хамитова С.М., Авдеев Ю.М., Снетилова В.С., Климовская А.Р., Селякова Н.С. РАЗРАБОТКА БИОЛОГИЧЕСКИХ ПРИНЦИПОВ ФОРМИРОВАНИЯ УСТОЙЧИВЫХ БИОЦЕНОТИЧЕСКИХ СВЯЗЕЙ СООБЩЕСТВ ПОЧВЕННЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ ПРИКОРНЕВОЙ ЗОНЫ И ЗЕЛЁНЫХ ГОРОДСКИХ НАСАЖДЕНИЙ ВОЛОГОДСКОЙ ОБЛАСТИ Современные научные исследования и инновации. 2015. № 10 (54). С. 45-49.
  9. Хамитова С.М., Авдеев Ю.М., Евтушенко Ю.С., Климовская А.Р., Селякова Н.С. ИЗУЧЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ РАСТИТЕЛЬНОЙ ФЛОРЫ ВЫТЕГОРСКОГО РАЙОНА ВОЛОГОДСКОЙ ОБЛАСТИ Современные научные исследования и инновации. 2015. № 7-1 (51). С. 40-43.
  10. Авдеев Ю.М., Хамитова С.М. Внутривидовые вариации свойств древесины в лесных экосистемах. – Современные научные исследования и инновации. 2015. № 7-2 (51). С. 72-74.
  11. Авдеев Ю.М., Хамитова С.М. Дифференциация эколого-древесиноведческих показателей деревьев по фазам роста и развития лесных экосистем. -
    Современные научные исследования и инновации. 2015. № 7-2 (51). С. 75-84.
  12. Авдеев Ю.М., Хамитова С.М., Катаева А.С., Евтушенко Ю.А. Влияние внутривидовой изменчивости на свойства древесины в лесных экосистемах искусственного происхождения. – Russian Agricultural Science Review. 2014. Т. 3. № 3. С. 13-23.
  13. Авдеев Ю.М., Хамитова С.М. ВНУТРИВИДОВОЕ БИОРАЗНООБРАЗИЕ КАК ФАКТОР УСТОЙЧИВОСТИ, КАЧЕСТВА И ФИТОСАНИТАРНОГО СОСТОЯНИЯ ДРЕВЕСНЫХ ЭКОСИСТЕМ В сборнике: Актуальные проблемы и перспективы развития лесопромышленного комплекса сборник научных трудов III Международной научно-технической конференции. ФГБОУ ВПО «Костромской государственный технологический университет» (ФГБОУ ВПО «КГТУ»). Кострома, 2015. С. 54-55.
  14. Авдеев Ю.М., Хамитова С.М., Гаранович И.М., Климовская А.Р., Селякова Н.С., Евтушенко Ю.С., Снетилова В.С. Опытные культурфитоценозы ели в Вологодской области // Современные научные исследования и инновации. 2015. № 12 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2015/12/61946
  15. Авдеев Ю.М., Хамитова С.М., Катаева А.С., Евтушенко Ю.А. Исследование формы древесного ствола в лесных экосистемах искусственного происхождения. -
    Russian Agricultural Science Review. 2014. Т. 3. № 3. С. 24-36.
  16. Гусев, И.И. Моделирование экосистем [Текст]: учебное пособие / И.И. Гусев. – Архангельск: Изд-во Арханг. гос. техн. ун-та, 2002. – 112 с.


Все статьи автора «Авдеев Юрий Михайлович»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: