ВСТРЕЧАЕМОСТЬ И СИСТЕМАТИЗАЦИЯ АНОМАЛЬНЫХ ФОРМ СТВОЛА У ДУБА ЧЕРЕШЧАТОГО

Закономерности распространения аномальных форм ствола у дуба черешчатого

Одной из главных обозначенных нами задач является выявление закономерностей распространения аномальных форм ствола в насаждениях дуба черешчатого. Для этого были заложены круговые площадки. На них производился сплошной пересчет всех встречаемых нами аномальных форм ствола и находился процент встречаемости каждой разновидности на площадке. Все полученные данные представлены в прил. Б.

На каждой круговой площадке были обнаружены аномальные формы ствола (АФС), при этом минимальный процент встречаемости составляет 14,6 %, максимальный - 74,9 %. Разброс более чем в 4 раза свидетельствует о том, что в зависимости от условий произрастания и истории развития насаждения будут различны его санитарное состояние и процент встречаемости аномальных форм ствола, присутствующих в насаждении.

На основе полученных данных построена круговая диаграмма встречаемости аномальных форм ствола у дуба черешчатого в насаждениях (рис. 5.1). Самой распространённой аномальной формой ствола в исследуемых насаждениях оказалось многостволие, в 174 круговых площадках оно составляет в среднем 12,2 %. Саблевидный изгиб со средним процентом встречаемости - 4,5 %, и S-образное искривление составляет 6,5 %, ТСВ - 6,4 %.

Меньше, чем на одной трети круговых площадок встречались такие аномальные формы ствола, как угловое искривление, в 48 площадках обнаружено - 1,1 %, односторонняя бочковидность, вызванная грибными инфекциями, на 35 объектах - 1,6 %; серповидный изгиб на 30 объектах -0,7 %; муфтообразные наросты на 18 объектах - 0,4 %.

? Деревья без АФС ? Наросты

  • ? ТСВ
  • ? Изгиб серповидный, саблевидный
  • ? Наклон
  • ? Бочковидность от гриб.инф.
  • ? Срастание
  • ? S образное искривление
  • ? Угловое искривление
  • ? Многостворлие

Рис. 5.1. Встречаемость аномальных форм ствола у дуба черешчатого

Наросты и раковые опухоли в соответствии с «Рекомендациями по проведению санитарно-оздоровительных мероприятий» (2007) убирались при проведении выборочных санитарных рубок, и как следствие этого, в исследуемых насаждениях редко встречаются такие аномальные формы ствола, как срастание и наросты: шаровидный, трещиноватый, продольный, окаймляющий.

Присутствие в насаждениях большого количества деревьев дуба черешчатого с односторонней бочковидностью, вызванной дереворазрушающими грибами, может означать, что при проведении выборочных санитарных рубок не были убраны деревья с начальной стадией развития грибной инфекции, которая впоследствии быстро разрасталась, приведя к образованию аномальных форм ствола с участками разрушенной древесины.

Для определения достоверности выявленных закономерностей были рассчитаны основные статистические параметры изучаемых таксационных показателей.

Коэффициент изменчивости для среднего процента встречаемости аномальных форм ствола составил 38,5 % (это говорит о большой изменчивости признака). Для достижения большей точности полученных результатов были заложены дополнительные круговые площадки в выбранных до этого лесничествах и выделах. Общее количество заложенных круговых площадок составляет 174.

Из табл. 5.1 следует, что все изучаемые признаки имеют допустимую степень точности - Р не превышает 5,0 %. Это свидетельствует о достаточном объеме выборки, обеспечивающем необходимую достоверность наблюдений.

Средние статистические таксационные показатели

Таблица 5.1

в исследуемых дубовых насаждениях

Изучаемые признаки

Среднестатистические показатели

М±т

Cv, %

Р,%

Т

Средний диаметр ствола, см

28,9±1,23

22,6

4,19

23,8

Средняя высота древостоя, м

21,3±0,43

10,7

1,96

51,1

Средний возраст древостоя, лет

85 ±3,7

23,7

4,33

23,1

Средняя относительная полнота

0,61 ±0,03

31,9

4,72

17,1

Средний бонитет

2,62±0,133

26,3

4,80

20,8

Количество единиц дуба в составе насаждения

7,3±0,31

22,5

4,11

24,3

Средний процент встречаемости аномалии

38,6±1,12

38,5

2,88

34,7

На основе полученных данных установили, что средний процент встречаемости различных аномальных форм ствола на исследуемой территории составил 38,6±1,12, со степенью точности Р=2,88 %, что обеспечивает необходимую достоверность наблюдений.

Для определения степени достоверности исследований и силы влияния действующих факторов на процент встречаемости АФС был проведен дисперсионный анализ (табл. 5.2).

Таблица 5.2

Дисперсионный анализ оценки патологического состояния в зависимости от действующих факторов

Основные показатели достоверности влияния

Полученные результаты

Факториальная дисперсия (Дф)

43112

Случайная дисперсия (Дс)

11037

Общая дисперсия (До)

54149

Число степеней свободы: fi / f2

5/63

Вариансы: 5ф2/ 8С2С2

6158,89/228,64

Сила влияния (т/2)

0,744 ± 0,028

Критерий Фишера (F)

26,94

С учетом того, что круговые площадки были заложены в достаточном количестве и в наиболее характерных частях выдела, проводимую выборку можно признать величиной с необходимым уровнем точности для лесопатологической оценки.

Из данных, приведенных в табл. 5.2, следует, что достоверности различий между градациями действующих факторов носят факториальный характер при силе влияния 0,7 и выше, следовательно, полученные результаты и выводы будут справедливы для всей площади исследуемых дубовых насаждений.

В связи с этим для установления взаимосвязи процента встречаемости аномальных форм ствола в дубовых насаждениях был выполнен многофакторный корреляционный анализ.

В результате проведенного анализа образованы группы факторов, оказывающие различное влияние на искомый результативный признак. Показатели с наибольшей силой влияния составили переменные уравнений. Уровень точности полученных уравнений связи был максимально увеличен при помощи пошаговой множественной регрессии.

Корреляционное матричное распределение основных признаков, в различной степени оказывающих влияние на патологическое состояние, приведено в табл. 5.3.

Таблица 5.3

Корреляционная матрица распределения

Оценочные признаки

Встреч. АФС, %

Диаметр, см

Высота, м

Возраст, лет

Полнота

Бонитет

Состав

Встреч.

АФС, %

1

0,51

0,27

0,25

-0,45

0,11

0,32

Диаметр, см

0,51

1

0,60

0,72

-0,63

0,17

0,31

Высота, м

0,27

0,60

1

0,79

-0,25

-0,66

-0,12

Возраст, лет

0,25

0,72

0,79

1

-0,43

0,06

0,35

Полнота

-0,45

-0,63

-0,25

-0,43

1

-0,12

-0,06

Бонитет

0,11

0,17

-0,66

0,06

-0,12

1

0,07

Состав

0,32

0,31

-0,12

0,35

-0,06

0,07

1

Как видно из данных табл. 5.3, ни один из выбранных оценочных факторов не оказывает высокого корреляционного влияния на процент встречаемости аномальных форм ствола. Значительная сила связи выявлена только в одном случае - между искомым признаком и диаметром ствола (0,512). Умеренная сила связи наблюдается при корреляции с относительной полнотой насаждений (-0,448). Ожидаемо высокая сила связи отмечена между такими парами показателей, как высота дерева и его возраст, возраст и диаметр ствола, диаметр и высота, высота дерева и бонитет.

После проведения корреляционного анализа было найдено уравнение связи процента встречаемости аномальных формы ствола дубовых насаждений (у) со всеми остальными признаками. Затем в ходе проведения пошаговой регрессии признаки, оказывающие наименьшее влияние, исключались из анализа. Полученная регрессионная модель оказалась адекватна экспериментальным данным после исключения из уравнения таких факторов, как бонитет, высота и возраст насаждения, уровень значимости (F) которых соответственно равнялся 0,04, 0,02 и 1,13. Уровень значимости диаметра ствола (х7) имел максимальное значение - 14,45. В результате вычислений образовано следующее уравнение, близко выражающее общую картину:

у = 1,3 X!-5,05. (5.1)

Полная статистическая выкладка зависимости переменных, участвующих в уравнении, приведена в прил. В. Данная работа характеризуется достаточным объемом выборки, о чем свидетельствуют результаты математической обработки.

Из прил. В следует, что данные, выровненные при помощи пошаговой регрессии, имеют большую статистическую ошибку и широкий доверительный интервал. Объясняется это тем, что на грани включения в уравнение находится полнота насаждения (х2) с уровнем значимости 3,15 (показатель, который в равной мере может как оказывать определенное влияние на результативный признак, так и не иметь влияния). Следовательно, видоизмененное сглаженное уравнение может быть представлено следующим образом:

у = 1,3Х1 - 5,05 (± 7,2 х2), (5.2)

Однако, с учетом неопределенного характера связи, подстановка значений X] и х2 непосредственно в линейное регрессионное уравнение выглядела не совсем корректной и нуждалась в логарифмическом преобразовании: у = - 5,05 - lg 0,114 х7lg 0,857х2 (5.3)

Из сказанного выше можно сделать вывод, что все таксационные показатели не оказывают сильного влияния на процент встречаемости АФС. С учетом добавления фактора лесорастительных условий корреляционное матричное распределение будет иметь следующий вид (рис. 5.2).

Рассмотрим более подробно взаимосвязь процента встречаемости аномальных форм ствола с различными таксационными показателями. Для анализа зависимости процента встречаемости АФС от различных показателей все наросты были объединены в одну группу. Для каждого выбранного признака из сводной таблицы (прил. В) производилась выборка по градациям данного признака. Полученные данные заносились в таблицы (табл. 5.4).

  • 4
  • 3
  • 2

-i-s-s--,--

012 1

  • 046
  • 014
  • 028
  • 029 649

035 034

  • 017
  • 022 <
  • 020
  • 33

1

043

  • 019
  • 023

< 0^

  • 15
  • 041

0

«8

о

016

г «б

_

026

' °13б36

038

040

  • -2
  • -3

03

  • 0$
  • 030
  • 03
  • 031
  • 02 оду
  • 1 01
  • 06
  • 04
  • 09 021
  • 04
  • 010

I

I

3

I

2

3

4 !

5 I

1

1

Рис. 5.2. Диаграмма рассеяния матричных переменных

Так как значительная сила связи выявлена между искомым признаком и диаметром ствола (0,512), то из всех таксационных признаков именно диаметр оказывает непосредственное влияние на образование и развитие АФС больше, чем другие показатели.

Такая связь свидетельствует о том, что быстрая энергия роста дерева способствует образованию различных патологических процессов, приводящих к образованию ПФС. Быстрая энергия роста дерева приводит к возможному сбою физиологических процессов в дереве (S-образность), сбою вырабатываемых ростовых веществ (в частности, ауксина, приводящему к образованию капов), более быстрому накоплению пластических веществ (ТСВ, ребристость).

Таблица 5.4

Встречаемость АФС в зависимости от диаметра

Диаметр, см

Аномальные формы ствола, %

Многостволие

Искривление

Срастание

Од. бочковидность

Наклон

Изгиб

ТСВ

Наросты

Всего

2

3

4

Угловое

S образное

Саблевидный

Серповидный

До 1/4

1/4-2/3

Более 2/3

17

9,4

0

0

0

1,9

0

0

4,0

0

0

3,1

0

0

0

18,4

18

6,4

2,4

1,2

0

5,0

0

0

2,4

1,2

0

2,4

0

0

2,4

23,4

22

10,5

0,4

0

0

9,9

0

0

0

2,3

0,9

5,5

3,8

0

0,2

33,5

24

10,3

0,9

0,9

1,0

9,1

0

0,7

4,0

3,0

1,8

0,8

0,3

0

0

33,1

26

7,0

0

0,8

1,0

9,7

0

0

2,6

3,0

0,3

0

0

0

0,4

24,9

28

12,2

3,6

0,3

2,4

3,9

0,2

0,3

4,6

4,5

0,7

1,7

4,0

0

0

38,4

30

8,7

0

0,9

2,0

8,8

0

0

1,9

3,1

1,0

0

1,7

0

0,9

29,1

32

11,4

3,0

1,1

0,4

6,8

0,1

4,4

3,6

4,2

0,7

0,7

2,4

0,6

1,4

40,3

36

8,2

2,4

0,7

1,5

2,9

1,0

2,8

4,7

6,5

0,6

5,1

2,2

1,4

1,4

41,5

40

13,5

1,0

1,3

0,9

12,4

0

1,2

3,2

4,7

0

3,8

6,6

1,3

1,7

52,6

44

9,4

0,4

2,2

0

4,4

0

3,0

3,4

5,7

0

4,9

4,9

13,6

2,5

57,0

Вследствие этого деревья более чувствительны к различным негативным факторам, приводящим к развитию патологических процессов.

Данная зависимость подтверждается нашими исследованиями (рис. 5.3). Так, с увеличением диаметра резко увеличивается количество деревьев с толстыми скелетными ветвями с соотношением диаметра к стволу более 1/3 и достигает 18,5 % при диаметре 44 см. Также увеличивается процент встречаемости таких аномалий, как саблевидный изгиб (5,7 %), наклон (4,0 %), односторонняя бочковидность (3,0 %), наросты (2,5 %), многостволие с 4 и более стволами (2,2 %).

Такие аномальные формы ствола, как многостволие с 2 стволами (6,4-13,5 %) и S-образное искривление (1,9-12,4 %), присутствуют в насаждениях в достаточно большом количестве всегда, независимо от диаметра.

Относительная полнота насаждений является одним из основных лесоводственно-таксационных признаков. При построении комплексной корреляционной матрицы данный показатель находился в умеренной зависимости с процентом встречаемости АФС, что в полной мере не отражало истинную тесноту связи. Кроме того, в насаждениях с разной полнотой рекомендовано назначение различных лесоводственных мероприятий.

Зависимость встречаемости разных видов АФС от среднего

Рис. 5.3. Зависимость встречаемости разных видов АФС от среднего

диаметра

В связи с этим, целесообразно рассматривать процент встречаемости аномальных форм ствола (табл. 5.5) в типичных лесорастительных условиях для дуба черешчатого (судубравы и дубравы различной влажности), а также в разрезе групп полноты, разбивая их на низко- (0,3-0,5), средне- (0,6-0,7) и высокополнотные (0,8 и выше) (рис. 5.4).

На графике мы видим, что максимальное значение АФС характерно для низкополнотных насаждений (прежде всего с полнотой 0,3-0,4). Это объясняется тем, что в низкополнотных насаждениях деревья растут при достаточном освещении и большой площади питания, вследствие чего имеют

больший диаметр, и раскидистую крону, а как уже мы установили выше, чем больше диаметр, тем более вероятно развитие аномальных форм ствола.

Встречаемость АФС в зависимости от полноты

Полнота

Рис. 5.4. Встречаемости видов АФС в зависимости от полноты

Таблица 5.5

Полнота

Аномальные формы ствола, %

Многостволие

Искривление

Срастание

Бочковидность

Наклон

Изгиб

ТСВ

Наросты

всего

2

3

4

Угловое

S образное

Саблевидный

Серповидный

До 1/4

1/4-2/3

Более 2/3

0,3

13,2

3,4

0

0

14,3

0

4,9

4,6

4,2

0,5

1,6

2,8

0,7

0,7

51,4

0,4

8,4

2,1

0,2

0,6

3,8

1,4

4,2

6,9

6,2

2,0

3,7

4,2

2,0

5,4

49,5

0,5

11,7

3,0

2,0

1,9

5,3

0,1

0

2,8

5,1

0,1

3,6

3,7

5,9

0,2

44,9

0,6

8,8

0,6

1,4

1,1

5,6

0

0

3,1

4,5

0,2

1,5

2,0

0,4

1,3

30,5

0,7

10,1

1,6

0,8

1,2

5,8

0,1

0,8

3,3

2,8

0,9

2,8

2,0

0,1

0,3

32,8

0,8

8,2

2,1

0

2,1

6,4

0

2,1

1,7

5,0

0,2

1,8

1,1

0,6

0,1

31,4

Далее, при переходе в группу среднеполнотных (с увеличением полноты выше 0,5) происходит резкое снижение встречаемости различных

аномалий, достигая минимума при полноте 0,6. В высокополнотных насаждениях среднее количество АФС незначительно увеличивается, но находится в довольно широком диапазоне (Cv = 35,9 %). В высокополнотных насаждениях количество АФС достигает средних значений (33,0 %). При большой полноте стволы деревьев находятся на сравнительно небольшом расстоянии друг от друга, и за счет этого интенсивней растут вверх, имеют хорошо очищенные от сучьев стволы.

Следовательно, формирование среднеполнотных насаждений (в ТЛУ С2, СЗ, Д1, и Д2) наиболее благоприятно скажется на состоянии насаждений уменьшением деревьев с АФС.

Вышеуказанная закономерность была подтверждена математически, при помощи статистического анализа и представлена в табл. 5.6.

Многостволие, саблевидный изгиб распределены в насаждениях равномерно, вне зависимости от полноты (табл. 4.6), следовательно, мы предполагаем, что на образование данных аномальных форм ствола полнота не влияет.

Таблица 5.6

Основные среднестатистические показатели АФС дуба черешчатого в зависимости от группы полноты

Группы полноты

Среднестатистические показатели

М±т

Cv, %

Р,%

Т

Низкополнотные

47,1±2,65

30,8

5,63

17,7

Среднеполнотные

28,7±2,12

27,4

7,90

12,6

Высокополнотные

33,0±2,17

35,9

6,56

15,2

В то же время такие АФС как, ТСВ (13,2 %), наклон (6,9 %), саблевидное искривление (6,2 %), наросты (5,7 %), имеют максимум встречаемости в низкополнотых насаждениях, затем они снижаются при

по

средних значениях полноты и незначительно возрастают в высокополнотных насаждениях.

Рассматривая графики зависимости процента встречаемости аномальных форм ствола от полноты, можно сделать вывод, что существует ряд аномалий, образование которых зависит от полноты (ТСВ, наклон, саблевидный изгиб, наклон), достигая своего минимума при полноте 0,6. Это свидетельствует о более благоприятном произрастании дуба именно при таких полнотах. Об этом явлении также писали Иванов Л.А. (1946) и Молчанов А.А (1961), объясняя максимальную продуктивность в дубравах сомкнутостью 0,7.

При рассмотрении зависимости процента встречаемости аномальных форм ствола от количества единиц дуба черешчатого в составе (табл. 5.7), видно, что сильных колебаний не прослеживается, средний процент АФС в среднем составляет от 31,4 % до 46,6 %.

Таблица 5.7

Встречаемость АФС, в зависимости от количества единиц дуба в составе

Ко-во единиц в дуба в составе

Аномальные формы ствола, %

Многостволие

Искривление

Срастание

Бочковидность

Наклон

Изгиб

ТСВ

Наросты

Всего

2

3

4

Угловое

S-образное

Саблевидный

Серповидный

До 1/4

1/4-2/3

Более 2/3

4

5,6

0,5

2,4

0,9

8,5

0,0

0,0

1,7

3,2

1,1

1,7

1,7

5,3

2,0

33,9

5

11,0

2,6

1,6

0,3

3,3

1,8

1,8

3,4

2,8

0,7

2,7

3,0

1,7

0,1

36,0

6

7,7

1,6

0,7

1,3

8,7

0,0

0,6

3,0

5,6

0,4

3,1

1,7

0,7

0,7

36,3

7

8,7

2,4

0,6

0,8

7,5

0,7

0,0

2,9

3,8

0,0

3,3

3,8

0,0

0,0

34,0

8

9,5

0,8

1,3

2,2

4,2

0,2

0,4

4,0

3,2

0,8

0,7

2,6

1,1

1,1

32,3

9

6,2

1,2

0,0

0,0

12,3

0,0

0,0

4,2

5,0

1,5

1,2

0,0

0,0

0,0

31,4

10

13,6

2,5

0,1

1,2

4,6

0,2

4,1

5,3

5,2

0,9

3,5

3,0

0,6

2,6

46,6

На графике (рис. 5.5) видно, что зависимость имеет тенденцию к увеличению числа процента встречаемости АФС в чистых насаждениях дуба

(10 единиц дуба) до 47,0 %. Это объясняется тем, что чистые насаждения изначально являются более слабыми и в сочетании с различными неблагоприятными факторами деревья приобретают различные аномальные формы ствола.

Минимальное значение процента встречаемости АФС (32,4 % и 31,4 %) наблюдалось нами в смешанных насаждениях с небольшим преобладанием дуба над другими сопутствующими породами при достижении 8-9 единиц в составе, что в полной мере соответствует биологии произрастания дуба черешчатого.

Для подтверждения полученных выводов в табл. 4.8 приведена статистическая обработка. Исходные данные объединены в группы с учетом долевого участия дуба в составе насаждения - чистые (10Д), чистые с примесью сопутствующих пород (8-9Д), смешанные с преобладанием дуба (6-7Д) и смешанные с преобладанием сопутствующих пород (4-5Д).

Встречаемость АФС в зависимости от количества единиц дуба

Рис. 5.5. Встречаемость АФС в зависимости от количества единиц дуба

в составе насаждения

Средняя высота и класс бонитета, возраст не оказывают прямого влияния на процент встречаемость АФС. В ходе выявления зависимости между данными показателями просматривается высокая степень случайного влияния.

Таблица 5.8

Основные среднестатистические показател АФС дуба черешчатого в зависимости от числа единиц дуба в составе насаждения

Группы насаждений

Среднестатистические показатели

М±т

Cv, %

Р,%

Т

Смешанные с преобладанием других пород

47,1±2,65

30,8

5,63

17,7

Смешанные с преобладанием дуба

43,1±2,71

34,4

6,29

15,9

Чистые с примесью сопутствующих пород

28,7±2,12

27,4

7,90

12,6

Чистые

33,0±2,17

35,9

6,56

15,2

Тип лесорастительных условий является комплексным показателем, оказывающим влияние на рост, развитие, жизнедеятельность и функциональную способность насаждений. Поэтому важным моментом является определение степени влияния исходного действующего фактора (ТЛУ) на процент встречаемости аномальных форм ствола. Были рассмотрены наиболее распространенные лесорастительные условия для дуба черешчатого - С2, СЗ, Д1, и Д2. Результаты однофакторного дисперсионного анализа приведены в табл. 5.9.

Таблица 5.9

Дисперсионный анализ процента встречаемости АФС в дубовых насаждениях в зависимости от типа леса

Основные показатели достоверности влияния

Результаты вычислений

Факториальная дисперсия (Дф)

345,20

Случайная дисперсия (Дс)

236,00

Общая дисперсия (До)

581,20

Число степеней свободы: fi / f2

3/16

Вариансы: 8Ф2/8С2

115,07/14,75

Сила влияния (^2)

0,594 ± 0,076

Критерий Фишера (F)

7,8

Несмотря на то что сила влияния равна 0,59, факториальная дисперсия составляет 345,2, что не намного больше случайной 236,0, то есть в 40,6 % на встречаемость АФС оказывают влияние другие, не учтенные в данном анализе факторы.

Это свидетельствует о том, что типы лесорастительных условий не оказывают прямого влияния на процент встречаемости аномальных форм ствола, а являются косвенным фактором, который влияет на другие таксационные показатели, имеющие большую силу влияния на исследуемый фактор. Так, диаметр ствола имеет самую большую силу влияния на встречаемость АФС, но в свою очередь, интенсивность роста диаметра ствола дерева не может не зависеть от типа лесорастительных условий.

На основании проведенного анализа можно сделать следующие выводы:

  • 1. Доля деревьев дуба, имеющих аномальную форму ствола, в насаждениях Воронежской области составляет от 14,6 % до 74,9 % на пробных площадках, средний показатель по всем пробным площадям составляет 36,6 %;
  • 2. Самыми распространёнными АФС в исследуемых насаждениях оказались многостволие 12,2 %, саблевидный изгиб 4,5 %, и S-образное искривление 6,5 % и ТСВ 6,4 %;
  • 3. Встречаемость деревьев с АФС в насаждениях, произрастающих на территории Воронежской области, обнаруживает зависимость количества их образования от полноты древостоя, количества единиц дуба в составе, а также от диаметра.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >