ЛЕСОВЕДЕНИЕ, 2021, № 1, С. 28–41


ВЛИЯНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СТРУКТУРЫ ДРЕВОСТОЕВ СОСНЫ НА ОТПАД И ДИАМЕТР ДЕРЕВЬЕВ
М. В. Рогозин
Пермский государственный национальный исследовательский университет
614990 Россия, г. Пермь, ул. Генкеля, 4.
E-mail: rog-mikhail@yandex.ru


Поступила в редакцию 05.03.2019 г.
С целью выяснить силу влияния густоты микро- и макроценозов на отпад и размер деревьев в количественном выражении изучено 184-летнее насаждение сосны обыкновенной I класса бонитета с полнотой 0.91–0.95. На площади 2.16 га живые и естественным образом отпавшие примерно за 60 лет деревья нанесли на план с точностью ±10–35 см, далее план оцифровали в программе ArcMap и механически разбили на 216 площадок (микроценозов) размером 0.01 га. Следы пней позволили установить густоту на них в возрасте около 120 лет, а также в возрасте 170 лет – до ветровала 14 лет назад, когда пострадало 7 % деревьев. Силу влияния фактора густоты площадок на диаметр дерева рассчитали как среднее значение из трех показателей: детерминации по квадрату корреляции, аппроксимации тренда по линейной связи и среднего из аппроксимаций трендов по пяти типам полиномов. Установлено, что на уровне миди- и макроценозов на пробных площадях размером по 0.12 и 0.24 га естественные флуктуации их густоты в 120–170 лет повлияли на средний диаметр сосны в 184 года с силой  в среднем 47 %. В то же время густота микроценозов на площадках 10×10 м в тех же возрастах повлияла на средний диаметр сосны с силой от 8.8 до 11.8 % (в среднем 10.1 %), что в 4.7 раза слабее, чем действие густоты на уровне макроценоза. Этот факт позволяет предположить, что в микроценозах внутривидовая конкуренция между деревьями резко слабеет и меняется на взаимное партнерство. Кроме того, густота на площадках 0.01 га в 120 лет повлияла на отпад деревьев на них к 184 годам с силой всего лишь 4.7 %. В остальных 95.3 % случаев на отпад повлияли неустановленные факторы.
Ключевые слова: сосна обыкновенная, древостой, микроценозы, густота, отпад, размер деревьев.
DOI: 10.31857/S0024114821010095
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ



  • Баландин Р. К. Анти-Дарвин. Миражи эволюции. М.: Яуза Эксмо, 2010. 350 с.

  • Борисов А. Н., Иванов В. В., Екимов Е. В. Метод оценки пространственного распределения ресурса в экологической нише // Сибирский лесной журнал. 2014. № 5. С. 113–121.

  • Бузыкин А. И., Гавриков В. Л., Секретенко О. П., Хлебопрос Р. Г. Анализ структуры древесных ценозов. Новосибирск: Наука, 1985. 94 с.

  • Вайс А. А. Научные основы оценки горизонтальной структуры древостоев для повышения их устойчивости и продуктивности (на примере насаждений Западной и Восточной Сибири): Автореф. дис. …. д-ра с.-х. наук (спец. 06.03.02 – лесоведение, лесоводство, лесоустройство и лесная таксация). Красноярск, 2014. 33 с.

  • Голиков А. М. Эколого–диссимметрийный и изоферментный анализ структуры модельных популяций сосны обыкновенной // Лесоведение. 2011. № 5. С. 46–51.

  • Горшков В. В., Ставрова Н. И., Баккал И. Ю. Динамика восстановления лесной подстилки в бореальных сосновых лесах после пожаров//Лесоведение. 2005. № 3. С. 37–45.

  • Горячев В. М. Влияние пространственного размещения деревьев в сообществе на формирование годичного слоя древесины хвойных в южнотаежных лесах Урала // Экология. 1999. № 1. С. 9–19.

  • Грабарник П. Я. Анализ горизонтальной структуры древостоя: модельный подход // Лесоведение. 2010. №2. С. 77–85.

  • Грабарник П. Я., Секретенко О. П. Анализ горизонтальной структуры древостоев методами случайных точечных полей // Сибирский лесной журнал. 2015. № 3. С. 32–44.

  • Демаков Ю. П. Сухостой с живым комлем? // Научные труды государственного природного заповедника «Большая Кокшага». Йошкар-Ола: Поволжский государственный технологический университет, 2007. Вып. 2. С. 331–333.

  • Демаков Ю. П. Структура и закономерности развития лесов  республики Марий Эл. Йошкар-Ола: Поволжский государственный технологический университет, 2018. 432 с.

  • Исаков Ю. Н. Эколого-генетическая изменчивость и селекция сосны обыкновенной: Автореф. … д-ра. биол. наук (спец. 03.00.15 – генетика 06.01.05 – селекция и семеноводство).  СПб: Санкт-Петербургская лесотехническая академия, 1999. 36 с.

  • Кайрюкштис Л. В., Юодвалькис А. И. Явление смены характера взаимоотношений между индивидами внутри вида // Лесоведение и лесное хозяйство. Минск, 1976. Вып. II. С. 16–24.

  • Калинин М. И. Формирование корневой системы деревьев.  М.: Лесн. пром-сть, 1983. 152 с.

  • Карев Г. П. Эргодические свойства стационарных состояний лесных экосистем // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. СПб.: Гидрометеоиздат, 1999. Вып. 17. С. 122-141.

  • Кислов Д. Е., Прилуцкий А. Н., Брижатая А. А. Статистический анализ неоднородности горизонтальной структуры древостоев // Поволжский экологический журнал. 2015. № 3. С. 268–276.

  • Колобов А. Н. Моделирование пространственно-временной динамики древесных сообществ: индивидуально-ориентированный подход // Лесоведение. 2014. № 5. С. 72–82.

  • Колтунова А. И. О формировании горизонтальной структуры и срастании корневых систем в древостоях сосны // Эко-потенциал. 2013. № 3-4. С. 136-142.

  • Крамер П. Д., Козловский Т. Т. Физиология древесных растений. М.: Гослесбумиздат, 1963.  627 с.

  • Костерин О. Э. Дарвинизм как частный случай «бритвы Оккама» // Вестник ВОГиС. 2007. Т. 11. № 2. С. 416-431.

  • Кузьмичев В. В. Закономерности динамики древостоев. Новосибирск: Наука, 2013. 208 с.

  • Мартынов А. Н. Зависимость биометрических показателей сосны от площади питания // Лесоведение. 1976. № 5. С. 85–88.

  • Маслаков Е. Л. Формирование сосновых молодняков. М.: Лесн. пром-сть, 1984. 168 с.

  • Маслаков Е. Л. Генезис и динамика социальных структур сосны в фазе индивидуального роста // Таёжные леса на пороге XXI века. СПб.: Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт лесного хозяйства, 1999. С. 42–51.

  • Марченко И. С., Брайко В. Б. Деревья главного пользования// Молодые ученые 40-летию победы и 1000-летию г. Брянска. Брянск: Брянский государственный технологический институт, 1985. С. 38–39.

  • Морозов Г. Ф. Учение о лесе. Изд. 7-е. Под ред. В.Г. Нестерова. М.: Гослесбумиздат, 1949. 453 с.

  • Нагимов З. Я. Оценка методов определения площадей роста деревьев // Леса Урала и хозяйство в них. Екатеринбург: Уральская государственная лесотехническая академия, 1999. Вып. 19. С. 82–98.

  • Нагимов З. Я. Закономерности роста и формирования надземной фитомассы сосновых древостоев: Дис…. д-ра с.-х. наук (спец. 06.03.03 – лесоведение и лесоводство; лесные пожары и борьба с ними). Екатеринбург: Уральская государственная лесотехническая академия, 2000. 409 с.

  • Нестеров В. Г. Вопросы современного лесоводства. М.: ГСХИ, 1961. 384 с.

  • Одум Ю. Основы экологии. М.: Мир, 1975. 740 с.

  • Плантационное лесоводство / Под ред. И. В. Шутова. СПб.: Изд-во Политехнического университета, 2007. 366 с.

  • Правила ухода за лесами. Утверждены приказом Минприроды России от 22.11.2017 № 626.

  • Разин Г. С. Динамика сомкнутости одноярусных древостоев // Лесоведение. 1979. № 1. С. 23–25.

  • Рахтеенко И. Н. Рост и взаимодействие корневых систем древесных растений. Минск: Изд-во АН БССР, 1963. 254 с.

  • Рогозин М. В. Биогруппы в старых насаждениях сосны // Вестник Пермского университета. Серия Биология. 2018а. Вып. 2. С. 150–158.

  • Рогозин М. В. Площадь питания дерева: анализ методов // Бюллетень науки и практики. 2018б. Т. 4. № 7. С. 34–37.

  • Рогозин М. В. Постоянная Хатчинсона и конкуренция в сосновом древостое // Научное обозрение. Биологические науки 2019. № 1. С. 51–55.

  • Рогозин М. В., Разин Г. С. Развитие древостоев. Модели, законы, гипотезы Пермь: Пермский государственный национальный исследовательский университет, 2015. 277 с.

  • Розенберг Г. С. Экология в картинках  (Учебное пособ.). Тольятти: Институт экологии Волжского бассейна РАН. 2007. 218 с.

  • Секретенко О. П. Метод анализа пространственной структуры древостоев // Исследование структуры лесонасаждений. Красноярск: Институт леса и древесины, 1984. С. 88–101.

  • Сеннов С. Н. Итоги 60-летних наблюдений за естественной динамикой леса// СПб.: Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт лесного хозяйства, 1999. 98 с.

  • Ставрова Н. И., Горшков В. В., Катютин П. Н. Возрастная и пространственная структура ценопопуляций Pinus sylvestris (Pinaceae) в условиях северной тайги (Кольский п-ов) // Растительные ресурсы. Т. 48. 2012. № 1. С. 16–34.

  • Ставрова Н. И, Горшков В. В., Катютин П. Н. Формирование структуры ценопопуляций лесообразующих видов в процессе послепожарного восстановления северотаежных лесов // Труды Карельского научного центра РАН. № 12. 2015. С. 1–9.

  • Стороженко В. Г.  Устойчивые лесные сообщества: (теория и эксперимент). М.: Институт лесоведения РАН, 2007. 190 с.

  • Титов Ю. В. Эффект группы у растений. Л.: Наука, 1978. 151 с.

  • Тараканов В. В. Структура изменчивости, селекция и семеноводство сосны обыкновенной в Сибири. Дисс.…д-ра с.-х. наук (спец. 06.03.01 – лесные культуры, селекция и семеноводство). Новосибирск: Институт леса СО РАН, 2003. 454 с.

  • Усольцев В. А. Продукционные показатели и конкурентные отношения деревьев. Исследование зависимостей. Екатеринбург: УГЛТУ, 2013. 556 с.

  • Усольцев В. А., Часовских В. П., Акчурина Г. А., Осмирко А. А., Кох Е. В. Фитомасса деревьев в конкурентных условиях: исследование системных связей средствами информационных технологий. Екатеринбург: Уральский государственный лесотехнический университет, 2018. 526 с.

  • Царев А. П. Программы лесной селекции в России и за рубежом. М.: Московский государственный университет леса, 2013. 164 с.

  • Allee W. C. Animal aggregations: A study in general sociology. Chicago, Illinois: University of Chicago Press, 1931. 431 p.

  • Grenfell R., Aakala T., Kuuluvainen T. Microsite occupancy and the spatial structure of understorey regeneration in three late-successional Norway spruce forests in northern Europe // Silva Fennica. 2011. V. 45 (5). P. 1093–1110.

  • Kenkel N. C. Patterns of self-thinning in jack-pine: testing of the random mortality hypothesis // Ecology. 1988. V. 69. P. 1017–1024.

  • Kuuluvainen T., Wallenius T. H., Kauhanen H., Aakala T., Mikkola K., Demidova N., Ogibin B. Episodic, patchy disturbances characterize an old-growth Piceaabies dominated forest landscape in northeastern Euroрe // Forest Ecology and Management. 2014. V. 320. P. 96–103.

  • Linder P., Elfving B., Zackrisson O. Stand structureand successional trends in virgin boreal forest reserves in Sweden // Forest Ecology and Management. 1997. V. 98. P. 17–33.

  • Omelko A., Ukhvatkina O., Zhmerenetsky A., Sibirina L., Petrenko T., Bobrovsky M. From young to adult trees: How spatial patterns of plants with different life strategies change during age development in an old-growth Korean pinebroadleaved forest // Forest Ecology and Management. 2018. V. 411. P. 46–66.