Введение. В настоящее время нет специальной отрасли знаний – морфологии насаждений и, следовательно, нет научно обоснованных показателей, характеризующих внешний их облик [1]. В литературе приводятся отдельные данные по форме вертикальной и горизонтальной проекции крон, их изменениям и количеству в зависимости от возраста, полноты, возрастной структуры и других показателей. Таких научных работ очень мало. Вместе с тем эта тема весьма актуальна не только для целей автоматизированного дешифрирования АФС, но и для лесоводственных, биологоэкологических и физиологических исследований [2].

Изучение формы крон деревьев позволяет глубже познать природу леса, особенно в пространстве и во времени. Установлено, что деревья одной породы при одном и том же возрасте, имеющие одни и те же формы крон и, произрастающие в одних и тех же типах леса и лесорастительных условиях, растут быстрее, чем деревья с другими формами крон.

Форма проекций крон в пределах древостоя варьирует в широких пределах. Для каждой породы характерна своя, типичная, преобладающая форма; она изменяется в зависимости от возраста условий местопроизрастания и строения полога. На разнообразие форм горизонтальной проекции крон влияют не только биологические свойства породы и характер расположения крон в пологе, но и другие факторы, связанные с солнечным освещением. Для более полного изучения формы необходим анализ поперечного сечения крон [2].

Цель исследования. Изучение формы горизонтальной проекции крон деревьев сосны обыкновенной является важной составляющей морфологии полога древостоев. Для решения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

- определить размерные параметры горизонтальной проекции крон по среднему радиусу;

- выявить закономерности формирования кроны по сторонам света;

- определить контур горизонтальной проекции кроны отдельных деревьев.

Объекты и методы исследований. В качестве объектов исследования было выбрано насаждение с модальным таксационным составом и характеристиками (таблица 1).

Таблица 1- Таксационные характеристики объектов исследования

Методика исследования соответствовала общепринятым подходам лесной таксации. В каждой ступени толщины от 8 см до 40 см было выбрано по три модельных дерева, а в 40 и 44 ступенях по два дерева. У каждого дерева с помощью мерного шеста был определен средний радиус и диаметр по сторонам света. Результаты измерений представлены в таблице 2.

Поскольку выявить закономерности по данным таблицы не представляется возможным, были построены диаграммы связи среднего диаметра крон и ступеней толщины (рисунки 1-3).

На графике видно (рисунок 1), что поле точек делиться на две зоны: до и после 16 см., поэтому в дальнейшем были построены две диаграммы (рисунки 2, 3), на которых эта тенденция проявляется более ясно. Выявленная закономерность может зависеть от условий освещенности, местопроизрастания и сомкнутости полога. Поэтому можно констатировать, что деревья до 16 ступени – это деревья, растущие под пологом, где отсутствует конкуренция со стороны соседних растений, поэтому диаметр кроны в этих ступенях больше, чем у деревьев более крупномерных.

С помощью статистического анализа радиусов крон по сторонам была составлена таблица средних проекций крон (таблица 3).

Для определения статистической значимости различий средних величин использовался t- критерий Стьюдента.

t_фс-ю=0,47; t_фсз-юв=0,81;

t_фв-з=0,68; t_фсв-юз=0,35.

Поскольку t_ф < t_{ст 0,05} различие в диаметрах кроны по сторонам света является несущественным.

С целью визуализации формы поперечного сечения по значениям построили горизонтальную проекцию средней кроны дерева. Достоверных различий между радиусами нет, поэтому проекцию мы рассматриваем как круг (рисунок 4).

Следующей задачей было рассмотрение развития кроны по сторонам света. Для этого был построен график зависимости радиуса кроны по сторонам света от ступеней толщины (рисунок 5). До 20 ступени радиус крон по сторонам света варьирует незначительно. После двадцатой ступени крона активней развивается в южных направлениях. Наиболее выраженный рост наблюдался в юго-западном направлении; юго-восточное и южное

Таблица 2 – Замеры проекций крон по сторонам света

Рисунок 1. Зависимость среднего диаметра крон от ступеней толщины

Рисунок 2. Зависимость диаметра крон до 16 ступени толщины

направление накладываются друг на друга. Северное, восточное и западное направления так же наложились друг на друга, но прирост кроны в этих направлениях значительно меньше. С лесоводственной точки зрения ориентация деревьев существенно влияет на формирование кроны. Поэтому для увеличения фитомассы кроновой части древостоя в данном районе необходимо ориентировать деревья на южные стороны.

Рисунок 3. Зависимость диаметра крон от ступеней толщины после 16 см

Таблица 3 – Статистический анализ максимальных радиусов крон по сторонам света

Рисунок 4. Горизонтальная проекция средней кроны дерева

Рисунок 5. Развитие крон по сторонам света у деревьев различной степени крупности

Горизонтальная проекция кроны дерева в форме круга была получена через средние значения, но если рассматривать отдельные деревья по ступеням толщины контур кроны имеет иные формы. На рисунке 6 приведены формы проекций, соответствующих 8-44 ступеням толщины.

а) б) в)

г) д) е)

ж) з) и)

к) л) м)

н) о) п)

р) с) т)

у) ф) х)

а.1) а.2) а.3)

б.1) б.2) в.1)

в.2)

Рисунок 6. Форма горизонтальной проекции крон деревьев сосны по ступеням толщины: а), б), в) -8см; г), д), е)- 12 см; ж), з), и) – 16 см; к), л), м)- 20 см; н), о), п)- 24 см; р), с), т)- 28 см; у), ф), х)- 32 см; а.1), а.2), а.3)- 36см; б.1), б.2)- 40 см; в.1), в.2)- 44 см.

После рассмотрения кроны отдельных деревьев, было установлено, что они имеют форму отличную от круга. Такой результат объясняется высокополнотностью насаждения, где были измерены модельные деревья (воздействие светового фактора). Безусловно, на контур влияет и ветровой режим. В данной местности направление ветра меняется сезонно (таблица 4). При большой полноте происходит так называемая «сечка», деревья охлестывают друг друга, вследствие этого кроны принимают неправильную форму отличную от круга.

Таким образом сравнить горизонтальную проекцию кроны с такой правильной фигурой как круг, изучая крону отдельных деревьев сложно. Круговой контур может свидетельствовать о росте дерева в свободном пространстве.

Таблица 4 – Направление преобладающего ветра по сторонам света

В условиях конкурентного роста дерева (высокая полнота) форма кроны приобретает различную форму от флагообразной до каплевидной с преимущественным развитием в южном направлении.

Следующей задачей исследований будет являться сравнение площади горизонтальной проекции кроны фактического дерева с формой соответствующей кругу.

1. Самойлович  Г.Г. Применение аэрофотосъемки и авиации в лесном хозяйстве. Л.: 1972. 64 с.
2. Скоробогатько Н.Д. Строение дешифровочных показателей полога модальных еловых древостоев в равнинной части Прикамья и сосновых насаждений Курской области для автоматизированного дешифрирования аэрофотоснимков [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.science-bsea.bgita.ru/2004/leskomp_2004/skorobogatko.htm/   Дата доступа 20.12.2015.

Все статьи автора «Ветошкина Ирина Николаевна»