Исследование продукционных показателей деревьев с учетом конкуренции в искусственных сосняках

• Автор: Семышев, Михаил Маркелович
• Шифр специальности: 06.03.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 247 с. : ил.

Содержание

Введение. Общая характеристика работы

Глава 1. Состояние проблемы

1.1. Понятие конкурентных взаимоотношений деревьев в насаждении

1.2. Горизонтальная структура насаждения и ее влияние на конкурентные отношения

1.3. Статическая аллометрия и ее применение при оценке фитомассы деревьев

1.4. Индексы конкуренции, методы расчета и их роль при оценке биопродукционных характеристик деревьев

Глава 2. Общая характеристика района и объектов исследования

2.1. Природные условия Басаманского лесхоза в бору Аман-Карагай..

2.2. Объекты исследования и объем выполненных работ

Глава 3. Методика работы на пробных площадях

3.1. Закладка пробных площадей
3.2. Отбор, рубка и обработка модельных деревьев
Глава 4. Подготовка исходных данных для моделирования продукционных характеристик деревьев с учетом конкурентных отношений
4.1. Определение типа горизонтальной структуры культур сосны на пробных площадях
4.2. Определение радиуса влияния центрального дерева при расчете различных индексов конкуренции
Глава 5. Анализ влияния индекса конкуренции на точность оценки
биопродукционных показателей дерева
5.1. Установление оптимального радиуса влияния конкуренции по величине коэффициента детерминации многофакторных уравнений биопродукционных показателей дерева, включающих индекс конкуренции
5.2. Установление оптимального радиуса влияния конкуренции по степени значимости индекса конкуренции в многофакторных уравнениях биопродук-
ционных показателей дерева
Глава 6. Составление таблиц для оценки фитомассы и годичного прироста деревьев в культурах сосны с учетом индекса конкуренции
6.1. Регрессионные модели и оценка их адекватности
6.2. Составление таблиц продукционных показателей деревьев
Выводы
Список литературы
Приложения

ВВЕДЕНИЕ. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Одна из задач лесоведения состоит в том, чтобы попытаться вскрыть и на количественном уровне проанализировать внутри-ценотические взаимосвязи структуры и функции в лесных фитоценозах. Для этого необходима система новых методических подходов. Процесс конкуренции за ресурсы среды играет существенную роль во взаимоотношениях растений, связанных с характером размещения деревьев на площади. Пространственное размещение деревьев обычно изучается с помощью методов, в основе которых лежит подсчет числа особей на учетных площадках или измерение расстояний между ними (Бузыкин и др., 1985; Санникова, 1992).
По мнению С.Н. Сеннова (1993), из всех факторов, влияющих на процесс взаимодействия растений между собой, вклад конкуренции, или количественное выражение конкурентных отношений, легче всего учитывать с использованием того или иного индекса конкуренции. В прикладном аспекте учет конкурентных отношений между деревьями необходим для повышения точности оценки их фитомассы и годичного прироста и, следовательно, насаждения в целом.
Исследования автора проводились в 2006-2009 гг. в рамках проектов «Картирование углерододепонирующей емкости лесных экосистем уральского региона», «Разработка системы пространственного анализа депонирования углерода лесными экосистемами Уральского региона» и «Первичная биологическая продуктивность лесных экосистем в градиенте промышленного загрязнения», гранты РФФИ №№ 04-05-96083, 07-07-96010 и 09-05-00508.
Цель и задачи исследования. Цель диссертационной работы - на примере 20-летних культур сосны обыкновенной установить влияние конкурентных отношений на точность регрессионной оценки фитомассы и годичного прироста ствола дерева, установить оптимальный радиус влияния, или

Имея значения MCA, нетрудно вычислить минимальное число открыто выросших деревьев на акр, которые необходимы с теоретической точки зрения для продуцирования сомкнутого полога. Предложено понятие «фактор конкуренции кроны» (CCF) как сумма значений MCA для всех деревьев в древостое, деленная на его площадь (S). Он используется как выражение плотности древостоя:
CCF = MCA, + MCA2+ ....+ MCAn/S, (1.28)

CCF = (0.0060[ ID,.3i2Nj] + 0.0205EDujNO + 0.0175[ £Ni]) / д, (1.29)
где Ni - число деревьев в ступени толщины. Применительно к конкретному древостою CCF выражается в процентах.
Д. Опайе (Opie, 1968) для прогнозирования индивидуального роста дерева выражал конкуренцию через отношение площади поперечного сечения к площади участка (в квадратных футах на акр). В отличие от предыдущих работ, Д. Опайе учитывалось конкретное воздействие конкурентов на центральной дерево через площадь поперечного сечения и площадь перекрытия горизонтальной проекции крон конкурентов.
Модель, представленная Д. Опайе (Opie, 1968), основана на концепции «зон влияния». Зона влияния дерева может быть определена как полная площадь, на которой дерево в настоящее время может конкурировать за факторы среды. Максимальная зона - площадь, которая может быть занята деревом, когда рост не ограничен конкуренцией (Krajicek et al., 1961). Конкуренция между деревьями, по мнению Д. Опайе (Opie, 1968), может рассматриваться с учетом зон влияния. Согласно его гипотезе конкуренция между деревьями происходит только в случаях, когда их зоны входят в контакт, а степень конкуренции, которую испытывает дерево, зависит от степени, в которой эта конкуренция должна разделить ее максимальную зону с зонами других деревьев. Модель зонального учета, описанная в статье Д. Опайе (Opie, 1968),