http://rmid-oecd.asean.org/situs slot gacorlink slot gacorslot gacorslot88slot gacorslot gacor hari inilink slot gacorslot88judi slot onlineslot gacorsitus slot gacor 2022https://www.dispuig.com/-/slot-gacor/https://www.thungsriudomhospital.com/web/assets/slot-gacor/slot88https://omnipacgroup.com/slot-gacor/https://viconsortium.com/slot-online/http://soac.abejor.org.br/http://oard3.doa.go.th/slot-deposit-pulsa/https://www.moodle.wskiz.edu/http://km87979.hekko24.pl/https://apis-dev.appraisal.carmax.com/https://sms.tsmu.edu/slot-gacor/http://njmr.in/public/slot-gacor/https://devnzeta.immigration.govt.nz/http://ttkt.tdu.edu.vn/-/slot-deposit-dana/https://ingenieria.unach.mx/media/slot-deposit-pulsa/https://www.hcu-eng.hcu.ac.th/wp-content/uploads/2019/05/-/slot-gacor/https://euromed.com.eg/-/slot-gacor/http://www.relise.eco.br/public/journals/1/slot-online/https://research.uru.ac.th/file/slot-deposit-pulsa-tanpa-potongan/http://journal-kogam.kisi.kz/public/journals/1/slot-online/https://aeeid.asean.org/wp-content/https://karsu.uz/wp-content/uploads/2018/04/-/slot-deposit-pulsa/https://zfk.katecheza.radom.pl/public/journals/1/slot-deposit-pulsa/https://science.karsu.uz/public/journals/1/slot-deposit-pulsa/ Московский экономический журнал 11/2019 - Московский Экономический Журнал1

Московский экономический журнал 11/2019

УДК 630.228.12+630.181.61

DOI 10.24411/2413-046Х-2019-10159

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БИОМЕТРИЧЕСКИХ
ПАРАМЕТРОВ АССИМИЛЯЦИОННОГО АППАРАТА ПРИ ОЦЕНКЕ СОСТОЯНИЯ СОСНЯКОВ ГЛПР «СЕМЕЙ
ОРМАНЫ»

THE USING OF INDICATORS ASSIMILATION
APPARATUS IN ASS
ЕSSMENT OF STATE PINE FORESTS OF THE SFNFR «SEMEY ORMANY»

Анастасия Данчева, доктор сельскохозяйственных наук,
научный сотрудник, Казахский научно-исследовательский институт лесного
хозяйства и агролесомелиорации, Щучинск, Казахстан

Евгений Платонов, кандидат сельскохозяйственных
наук, доцент, Уральский государственный лесотехнический университет,
Екатеринбург, Россия

Сергей Залесов, доктор сельскохозяйственных наук,
профессор, Уральский государственный лесотехнический университет, Екатеринбург,
Россия

Anastasia Dancheva, PhD in Agriculture,
researcher, Kazakh Research Institute of Forestry and Agroforestry,
Shchuchinsk, Kazakhstan

Evgeny Platonov, PhD Candidate in Agriculture,
associate professor, Ural State Forest Engineering University, Ekaterinburg,
Russia

Sergey Zalesov, PhD in Agriculture, professor, Ural
State Forest Engineering University, Ekaterinburg, Russia

Аннотация: Приведены данные исследований
взаимосвязи показателей ассимиляционного аппарата (длина хвои, масса 1 пары
хвоинок и прироста побега) с коэффициентом напряжённости роста в сосновых
насаждениях государственного лесного природного резервата «Семей орманы».
Объектом исследований являлись высокополнотные естественные и искусственные
сосняки III класса возраста, произрастающие в сухих лесорастительных условиях
(тип леса С2). Целью работы являлась оценка успешности применения
характеристик развития и функционального состояния ассимиляционного аппарата
деревьев в оценке жизнеспособности и потенциальных возможностей сосновых
насаждений ленточных боров Прииртышья. Методология: отбор 3-4 модельных ветвей
в нижней части кроны дерева с южной стороны на заложенных пробных площадях.
Охвоенные побеги одно-, двух- и трехлетнего возраста брались с ветвей III и IV
порядка ветвления. После высушивания до воздушно-сухого состояния образцы
подвергались измерению и взвешиванию. В анализе данных использовали длину хвои
(мм), прирост побега (мм) и массу 1 пары хвоинок (гр*10-3). В
результате исследований установлено, что с увеличением коэффициента
напряжённости роста отмечается общая тенденция снижения длины хвои, массы 1
пары хвоинок и прироста побега. Рассматриваемые показатели «здоровых» деревьев
в 1,2-2,0 раза превышают значения аналогичных показателей «ослабленных»,
«сильно ослабленных» и «отмирающих» деревьев. Применение на практике данной шкалы
позволит наиболее точно проводить мониторинг состояния насаждений и
контролировать процесс отпада со своевременным удалением из древостоя «сильно
ослабленных» и «отмирающих» деревьев, а также контролировать напряженность их
роста, что в свою очередь, обеспечит наибольшую устойчивость насаждений к
воздействию пожаров, вредителей и болезней, а также повысит их эстетическую
привлекательность.

Summary: The results of correlation between indicators of assimilation apparatus
(length of needle, mass of a pair of pine needles, shoot increment) and
coefficient of tension of growth of pine forests of the state forest natural
fenced reserve «Semey ormany». The object of research are high-density natural
and artificial pine forests III age class, which grow in dry forest-growing
conditions (forest type C2). The aim of the work was to assess the
success of applying characteristics of development and functional state of the
assimilation apparatus of trees in assessing viability and potential
capabilities of pine plantations of the ribbon forests of the Irtysh region.
The methodology: selection of 3-4 model branches in the lower part of tree
crown on the south side on the established trial plots. It is found that with
increasing of coefficient of tension of growth there is a general tendency to decrease the length of needles, mass of a
1 pair of needles and shoot increment. These
indicators in «healthy» trees in 1.2-2.0 times a large the values of similar
indicators of «weakened», «greatly weakened» and «dying» trees. The practical
application of this scale will allow for the monitoring of the pine forests and
control the process of tree mortality and timely removal from the forest
«greatly weakened» and «dying» trees, as well as to control the tension of
their growth, which will provide of fire resistances stands, resistance to
plant pests and diseases of trees, as well as increase their aesthetic appeal.

Ключевые слова: сосновые древостои, коэффициент
напряженности роста, длина хвои, масса 1 пары хвоинок, прирост побега.

Keywords: pine
forest, coefficient of growth tension, length of needle, mass of a pair
needles, shoot increment.

Введение

Усиливающееся с каждым годом
техногенное воздействие на биосферу обусловило необходимость ведения
мониторинга за состоянием окружающей среды, в том числе и лесных биогеоценозов,
оценку жизнеспособности которых чаще всего проводят по степени развития ассимиляционного
аппарата деревьев, чутко реагирующих на различные внешние воздействия [1-3].
Многими авторами экспериментально доказана успешность использования
биометрических показателей листового аппарата и кроны деревьев в качестве
основных критериев оценки состояния деревьев и древостоев, под воздействием
различного рода факторов: степени освещенности [4, 5], лесорастительных условий
[6-8], техногенных нагрузок [9, 10], антропогенных нагрузок [11-13]. Хорошо
развитый ассимиляционный аппарат является основой долговечности и устойчивости
деревьев [14]. Размеры, морфология и анатомия листьев считаются исключительно
ценными диагностическими признаками древесных пород [15-19].

Поэтому нашей целью стала попытка применения характеристик
развития и функционального состояния ассимиляционного аппарата деревьев в
оценке жизнеспособности и потенциальных возможностей сосновых насаждений
ленточных боров Прииртышья на примере средневозрастных сосняков государственного
лесного природного резервата (ГЛПР) «Семей орманы».

Методология

Объектом исследований являлись
естественные и искусственные сосновые древостои ГЛПР «Семей орманы»,
расположенного в Восточно-Казахстанской области республики Казахстан.

Исследования проводились на 8 пробных площадях (ПП). Закладка ПП и определение лесотаксационных параметров исследуемых сосновых древостоев проводилась в соответствии с общепринятыми методиками [20]. Исследования биометрических параметров хвои и побегов проводились в соответствии с методическими рекомендациями Молчанова и Смирнова [21], а также Залесов [22]; Цельникер и др. [23]. С каждого дерева срезали 3-4 модельные ветви в нижней части кроны с южной стороны и высушивали до воздушно-сухого состояния. Охвоенные побеги одно-, двух- и трехлетнего возраста брали с ветвей III и IV порядка ветвления. Измеряли и рассчитывали следующие показатели: длину хвои (мм), прирост побега (мм) и массу 1 пары хвоинок (гр*10-3). Длину хвои и прирост побегов измеряли с точностью до 1 мм миллиметровой линейкой. Массу хвоинок определяли с точностью до 0,0001 г на электронных весах марки AR-2140. Обмер производился в 2-3 кратной повторности. Проанализировано 2849 пар хвоинок, 310 побегов и 302 навески хвои. В анализе использовались данные средних значений рассматриваемых показателей ассимиляционного аппарата за 3 последних года. Коэффициент напряженности роста (КОП) рассчитывался по формуле [24]:

где: Н – средняя высота древостоя, м; G1,3
площадь поперечного сечения среднего дерева на высоте 1,3 м, см2.

Для обработки данных привлекался статистический и
регрессионный методы.

Результаты исследований

Основные таксационные характеристики исследуемых сосновых
древостоев представлены в Таблице 1. Объекты исследований представлены чистыми
по составу одновозрастными сосняками. На момент закладки опытов возраст
естественных древостоев составил 60 лет (III класс возраста). Класс бонитета –
IV. Искусственные сосняки относятся к III классу возраста, класс бонитета –
III-IV. Все древостои относятся к высокополнотным со средним значение полноты
1,2.

Ранее нами была проанализирована взаимосвязь применяемого,
на основе визуальной оценки состояния древостоев, показателя жизненного
состояния (ОЖС) с коэффициентом напряженности роста (КОП) и успешность
использования последнего в качестве объективного и достоверного количественного
показателя оценки состояния сосновых древостоев ГЛПР «Семей орманы» [25]. В
результате проведенных исследований было установлено, что со снижением ОЖС
происходит увеличением коэффициента напряженности роста (КОП). Деревья, относящиеся
к категории «здоровые» как в естественных, так и в искусственных древостоях,
характеризуются значениями КОП 4-7 см/см2, КОП «ослабленных»
деревьев находится в пределах от 7 до 11 см/см2. КОП «сильно
ослабленных» и «отмирающих» деревьев составляет от 11 см/см2 и выше.

Анализ взаимосвязи параметров ассимиляционного аппарата
деревьев с коэффициентом напряженности роста (КОП) в сосновых древостоях ГЛПР
«Семей орманы» свидетельствует о тесной их связи (R2=0,605-0,906)
(рис. 1-3). Отмечается общая тенденция снижения длины хвои, массы 1 пары
хвоинок и прироста побега с увеличением КОП.

В результате проведенных исследований установлено, что не зависимо от типа происхождения насаждений длина хвои деревьев сосны, состояние которых оценивается как «здоровые», колеблется в пределах от 44,1±1,4 до 33,2±1,4 мм (рис. 1).

Длина хвои «ослабленных» деревьев изменяется от 33,2±1,4 до
27,0±1,2 мм, «сильно ослабленных» и «отмирающих» ‒ от 27,0 мм и менее. При
этом, длина хвои «здоровых» деревьев в 1,2-1,4 раза превышает аналогичный
показатель «ослабленных», и в 1,3-1,6 раза ‒ «сильно ослабленных» и
«отмирающих» деревьев. Различия в значениях длины хвои статистически достоверны
между всеми сравниваемыми категориями состояния (tфакт=3,9-4,7 при t0,05=2,05).

Данные рисунка 2 свидетельствуют, что значения массы 1 пары хвоинок деревьев, относящиеся к категории состояния «здоровые», находятся в пределах от 26,4±2,1 до 15,8±1,3 гр*10-3. Масса 1 пары хвоинок «ослабленных» деревьев изменяется от 15,8±1,3 до 13,4±1,2 гр*10-3, «сильно ослабленные» и «отмирающих» ‒ от 13,0 гр*10-3 и ниже. При этом, длина хвои «здоровых» деревьев в 1,2-2,0 раза превышает аналогичный показатель «ослабленных», «сильно ослабленных» и «отмирающих» деревьев. Различия в значениях массы 1 пары хвоинок статистически достоверны между всеми сравниваемыми категориями состояния (tфакт=2,1-8,7 при t0,05=2,05).

В наименьшей степени отмечается взаимосвязь показателя жизненного состояния с приростом побега (R2=0,498-0,698) По данным рисунка 3 прирост побега «здоровых» деревьев в естественные и искусственных сосняках изменяется в пределах от 29,8±1,4 до 22,7±1,7 мм. Прирост побега «ослабленных» деревьев находится в пределах от 22,7±1,7 до 20,0±2,0 мм, «сильно ослабленные» и «отмирающих» ‒ от 20,0 мм и меньше. Достоверные различия в приросте побега деревьев сосны отсутствуют при сравнении всех рассматриваемых категорий состояния (tфакт=0,6-2,0 при t0,05=2,05).

Обсуждение результатов

В последнее время для анализа состояния древостоев под воздействием
различного рода факторов (техногенных, рекреационных и т.д.) широко
используется показатель относительного жизненного состояния деревьев и
древостоев, а также их индексы [26, 27]. При этом, наиболее объективным показателем
состояния и устойчивости деревьев и древостоев является относительная высота
(отношение высоты дерева к его диаметру (м/см) [3] или коэффициент
напряженности роста (отношение высоты дерева к его площади поперечного сечения
(см/см2) [24].

В данной работе нами доказана тесная взаимосвязь вышеуказанных
показателей с биометрическими параметрами ассимиляционного аппарата, что
свидетельствует об успешном их использовании в качестве диагностических
показателей состояния древостоев. Важность результатов исследования
определяется не только сельскохозяйственными науками, но и экономическими. В
частности, настоящие результаты воздействуют на мирохозяйственные связи в
контексте глобализации [28].

Для достоверности полученных данных был проведен анализ зависимости
показателя жизненного состояния от лесоводственно-таксационных показателей
сосновых насаждений с использованием программы расчета множественной регрессии,
разработанной сотрудниками КазНИИЛХА − Хайдаровым и Макаренко.

Для расчетов использовали следующие показатели: показатель
жизненного состояния (%), диаметр дерева (см), высота ствола (м), диаметр кроны
(м), протяженность (длина) кроны (м), запас стволовой древесины (м 3/га),
запаса общей (надземной) фитомассы т/га; запаса фитомассы хвои (т/га), средний
прирост побега за 3 года (мм), средняя масса 1 пары хвоинок за 3 года (г* 10-3),
средняя длина хвои за 3 года (мм). На основании вычисленного коэффициента
множественной корреляции (r) определялась степень достоверности и тесноты связи
между сравниваемыми показателями.

Согласно результатов проведенного регрессионного анализа, показатель жизненного состояния деревьев в сухих (группа типов леса С2) высокополнотных сосняках III класса возраста ГЛПР «Семей орманы» в наибольшей степени (r=0,7840 и 0,8870) коррелирует со значением диаметра кроны и длины хвои. Полученная взаимосвязь описывается линейным уравнением:

или

где: y – показатель жизненного состояния, %; Dкр – диаметр кроны, Lхв – средняя длина хвои за последние 3 года, мм.

В результате проведенных нами исследований, в существующий комплекс диагностических признаков оценки состояния дерева и отнесение его к той или иной категории состояния [26], включены следующие дополнительные показатели: значение коэффициента напряженности роста (КОП), биометрические параметры хвои. Разработана предварительная шкала оценки состояния высокополнотных сосновых древостоев III класса возраста ГЛПР «Семей орманы» (Таблица 2).

Выводы

С увеличением коэффициента напряженности роста (КОП)
отмечается общая тенденция снижения длины хвои, массы 1 пары хвоинок и прироста
побега. Рассматриваемые показатели «здоровых» деревьев в 1,2-2,0 раза превышают
значения аналогичных показателей «ослабленных», «сильно ослабленных» и
«отмирающих» деревьев. Достоверность полученных различий статистически
доказана. Наибольшая взаимосвязь показателя жизненного состояния деревьев в
сухих (группа типов леса С2) высокополнотных сосняках III классов
возраста ГЛПР «Семей орманы» получена с длиной хвои и массой 1 пары хвоинок.

Биометрические показатели ассимиляционного аппарата сосны
такие, как длина хвои и масса 1 пары хвоинок, могут быть использованы в
качестве основных диагностических показателей состояния, как всего древостоя в
целом, так и каждого дерева в отдельности.

Разработанная предварительная шкала оценки состояния
высокополнотных сосновых древостоев III класса возраста ленточных боров
Прииртышья на основе использования комплекса количественных показателей
ассимиляционного аппарата позволит наиболее точно проводить мониторинг
состояния насаждений и контролировать процесс отпада со своевременным удалением
из древостоя «сильно ослабленных» и «отмирающих» деревьев, а также контролировать
напряженность их роста, что в свою очередь, обеспечит наибольшую устойчивость
насаждений к воздействию пожаров, вредителей и болезней, а также повысит их
эстетическую привлекательность.

С практической точки зрения, результаты проведенных исследований
могут быть применены при организации и проведении лесохозяйственных мероприятий
в сосняках рекреационного назначения, в частности рубках ухода или санитарных
рубках.

Литература

  1. Демаков Ю.П., Сафин М.Г., Винокурова Р.И., Таланцев В.И.,
    Швецов С.М. Хвоя как
    индикатор состояния сосновых молодняков на олиготрофных болотах // Вестник
    МарГТУ. 2010. №3. С. 95-107.
  2. Cailleret M., Nourtier
    M., Amm A., Durand-Gillmann M., Davi H. Drought-induced decline and mortality
    of silver fir differ among three sites in Southern France // Annals of Forest
    Science. 2014. Vol. 71. Issue 6. Р. 643-657.
  3. Крючкова И.И., Нагимов З.Я. Особенности строения групп деревьев ели
    колючей в условиях г. Бугуруслан // Современные проблемы науки и образования.
    2015. № 1-1. С. 1661.
  4. Salemaa M., Lindgren M.
    Crown Condition. Forest Condition in a Changing Environment // Forestry
    Sciences. 2000. Vol. 65. Р. 121-132.
  5. Тиходеева М.Ю., Лебедева В.Х., Ипатов В.С. Оценка влияния древостоя на
    развитие кроны дерева // Вестник Санкт-Петербургского университета. 2010. Сер.
    3. Вып. 1. С. 15-21.
  6. Musio M., Wilpert K.,
    Augustin N. H. Crown condition as a function of soil, site and tree
    characteristics // European Journal of Forest Research. 2007. Vol. 126. Р.
    91-100.
  7. Шаньгина Н.П., Феклистов П.А. Морфометрические показатели
    хвои подроста ели под пологом ельников черничных // Вестник КрасГАУ. 2011. №12.
    С. 147-152.
  8. Зарубина Л.В. Структура и форма кроны сосны в осушенном
    сосняке кустарничково-сфагновом при разном световом режиме //
    Молочнохозяйственный вестник. 2014. №1(13). С. 20-26.
  9. Solberg S., Kvindesland
    Sh., Aamlid D., Venn K. Crown Condition and Needle Chemistry of Norway Spruce
    in Relation to Critical Loads of Acidity in South-East Norway // Water, Air,
    and Soil Pollution. 2002. Vol. 140. Р. 157-171.
  10. Соболева О.М., Кондратенко Е.П., Пинчук Л.Г. Комплексная оценка
    состояния ассимиляционного аппарата сосны обыкновенной в г. Новокузнецк // Вестник
    АГАУ. 2009. №7. С. 33-36.
  11. Tritschler J.,
    Faus-Kessler Th., Köhler J., Peichl L. Der Zusammen-hang zwischen zwei
    Meßnetzen zum Biomonitoring: Metalle in Moosen und Schwefel in Fichtennadeln //
    Forstwissenschaftliches Centralblatt vereinigt mit Tharandter forstliches
    Jahrbuch. 1998. Vol. 117. Р. 14-22.
  12. Данчева А.В., Залесов С.В., Муканов Б.М. Влияние
    рекреационных нагрузок на биометрические параметры ассимиляционного аппарата
    сосновых древостоев // Вестник Московского государственного университета леса —
    Лесной вестник. 2015. Том. 19. №2. С. 44-50.
  13. Михайлова Т.А., Шергина О.В., Калугина О.В. Индикационные показатели
    нарушения лесных экосистем техногенными загрязнениями // Международный журнал
    прикладных и фундаментальных исследований. 2015. № 2. С. 78-82.
  14. Шульга В.Д., Терехина Д.К., Густова А.И., Кузенко А.Н. Роль интенсивных
    рубок ухода в реализации потенциальных возможностей древесной породы //
    Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса. 2012. № 3(27). С. 1-5.
  15. Bornkamm R.,
    Faensen-Thiebes A., Niño M. Veränderung makroskopischer Symptome während des
    Le-benslaufs von Nadeln der Kiefer (Pinus sylvestris L.) //
    Forstwissenschaftliches Centralblatt vereinigt MIT Tharandter forstliches
    Jahrbuch. 2003 Vol. 122. Issue 6. P. 376-388.
  16. Мелехова О.П., Сарапульцева Е.И., Евсеева Т.И. и др Биологический
    контроль окружающей среды: биоиндикация и биотестирование. М.: Академия, 2008.
    288 с.
  17. Наквасина Е.Н. Ассимиляционный аппарат как показатель адаптации сосны
    обыкновенной к изменению климатических условий произрастания // Лесной журнал.
    2009. №3. С. 12-19.
  18. Шергина О.В., Михайлова Т.А. Комплексная оценка состояния урбоэкосистем
    (на примере промышленных городов Байкальского региона) // Известия
    Оренбургского государственного аграрного университета. 2013. № 1(39). С.
    204-207.
  19. Данчева А.В., Залесов С.В. Взаимосвязь параметров
    ассимиляционного аппарата деревьев с коэффициентом напряженности роста в
    сосняках Баянаульского ГНПП // Труды Санкт-Петербургского
    научно-исследовательского института лесного хозяйства. 2017. №3. С. 4-12.
  20. Данчева А.В., Залесов С.В. Экологический мониторинг
    лесных насаждений рекреационного назначения: учебное пособие. Екатеринбург:
    Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2015. 152 с.
  21. Молчанов A.A., Смирнов В.В. Методика изучения прироста древесных
    растений. М.: Наука, 1967. 100 с.
  22. Залесов С.В. Проходные рубки в сосняках южной подзоны
    тайги Урала: диссертация к. с.-х. наук: 06.03.03. Свердловск. 1986. 215 с.
  23. Цельникер Я., Малкина И.С., Ковалев А.Г. Структурно-функциональные
    характеристики сосны и ели в зависимости от длины побегов // Лесоведение. № 5.
    1992. С. 46-55.
  24. Густова А.И., Терехина Д.К. Оценка гидрофизических
    характеристик древесины для обоснования лесоводственных уходов в защитном
    лесоразведении // Аграрный вестник Урала. 2007. № 5(41). С. 55-59.
  25. Данчева А.В., Залесов С.В. Использование комплексного
    оценочного показателя при оценке состояния сосняков государственного лесного
    природного резервата «Семей орманы» // Известия Санкт-Петербургской
    лесотехнической академии. 2016. № 215. С. 41-54.
  26. Алексеев В.А. Диагностика повреждений деревьев и
    древостоев при атмосферном загрязнении и оценка их жизненного состояния //
    Лесные экосистемы и атмосферное загрязнение. Л.: Наука, 1990. С. 38-53.
  27. Шамраев А.В., Байкарова А.А., Баталова Д.Н. Оценка жизненного состояния
    лесных культур сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в районах с разной
    техногенной нагрузкой в Южном Приуралье // Вестник Оренбургского
    государственного педагогического университета. 2013. № 1(5). С. 55-60.
  28. Эскиндаров М.А., Звонова Е.А., Антропов В.В., Балюк И.Б., Белянчикова
    Т.В., Ильинский А.И., Кузнецов А.В., Навой А.В., Новицкая А.А., Пищик В.Я.,
    Прудникова А.А., Федюнин А.С., Хмыз О.В., Ярыгина И.З. Международный кредит. Учебник
    для направления бакалавриата «Экономика» / Под общей редакцией М.А.
    Эскиндарова, Е.А. Звоновой. Серия Бакалавриат. М.: КНОРУС, 2019.