Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Таксация насаждений сосны обыкновенной в городских посадках

ВАК РФ 06.03.02, Лесоустройство и лесная таксация

Автореферат диссертации по теме "Таксация насаждений сосны обыкновенной в городских посадках"

«иоио8889

Сомов Евгений Владимирович

ТАКСАЦИЯ НАСАЖДЕНИЙ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ В ГОРОДСКИХ ПОСАДКАХ (НА ПРИМЕРЕ Г. ХАБАРОВСКА)

06.03.02 - Лесоведение, лесоводство, лесоустройство и лесная таксация

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Красноярск 2012

2 ФЕВ шг

005008889

Работа выполнена на кафедре «Лесное и лесопарковое хозяйство» ФГБОУ ВПО «Тихоокеанский государственный университет»

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук

Выводцев Николай Васильевич

Официальные оппоненты: доктор биологических наук

Авдеева Елена Владимировна; кандидат сельскохозяйственных наук Кузьмик Наталья Сергеевна

Ведущая организация: ФБУ «Дальневосточный

научно-исследовательский институт лесного хозяйства»

Защита состоится 21 февраля 2012 г. в 13-00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.253.03 в ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет» по адресу: 660049 г. Красноярск, проспект Мира, 82. Отзывы в 2 экз. с заверенной подписью просьба направлять по адресу диссертационного совета.

ФАКС: (391)266-03-90 E-mail: nvn@sibstu.kts.ru Сайт: http // www.sibstu.kts.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Сибирского государственного технологического университета.

Автореферат разослан 20 января 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, канд. с.-х. наук, доцент

М.В. Репях

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В связи с возрастными изменениями древесных растений в процессе ландшафтного проектирования необходимо предусматривать такое их сочетание и взаимное расположение в момент посадки, которые соответствовали бы художественному замыслу в зрелом возрасте (Колесников, 1974). Существенные особенности возрастной динамики таксационных показателей деревьев и объемно-пространственных характеристик насаждений обусловлены различиями в структуре посадок. Параметры структуры насаждений также закладываются на стадии проекта, где необходимо учитывать особенности формирования ствола и кроны деревьев. В связи с этим возникает необходимость в создании нормативов для определения таксационных показателей древесных растений в различном возрасте с учетом влияния параметров структуры посадок и региональных особенностей городской среды. Важной проблемой является определение диаметра ствола на высоте 1,3 м по диаметру пня при определении величины ущерба в случае нелегальной рубки деревьев. Для этих целей не пригодны лесные нормативы, где не учитываются высота пня и особенности сбежистости стволов в городских посадках.

Цели работы:

1) определение таксационных показателей ствола и кроны деревьев сосны обыкновенной (на примере насаждений г. Хабаровска) при выборе структуры городских посадок с разработкой таксационных нормативов для использования при ландшафтном проектировании;

2) установление зависимости между диаметром ствола сосны обыкновенной на высоте 1,3 м и диаметром пня в городских посадках с разработкой модели для определения величины ущерба от нелегальной рубки деревьев.

Задачи исследований:

- изучение возрастной динамики высоты насаждений, диаметра ствола, радиусов горизонтальной проекции крон и высоты штамба сосны обыкновенной в различных типах городских посадок и выявление степени влияния на нее параметров структуры насаждений;

проведение сравнительного анализа возрастной динамики таксационных показателей деревьев сосны обыкновенной в городских посадках Хабаровска с данными других исследователей в различных регионах РФ;

- установление зависимости диаметра ствола на высоте 1,3 м от диаметра пня сосны обыкновенной и сравнительная оценка разработанной регрессионной модели и существующих нормативов.

Научная новизна. Выявлены закономерности возрастных изменений основных таксационных показателей ствола и кроны деревьев сосны обыкновенной в городских посадках с учетом структуры насаждений в

районе исследований. Показаны .различия в росте сосны обыкновенной в посадках г. Хабаровска по сравнению-с"другими регионами РФ, а также в лесных культурах южной части Дальнего Востока. Предложен метод и модели определения диаметра ствола сосны обыкновенной на высоте 1,3 м по диаметру пня с учетом высоты пня.

Основные положения, выносимые на защиту:

- на возрастную динамику диаметра ствола и радиусов горизонтальной проекции крон сосны обыкновенной в сомкнутых групповых и однорядных посадках значимое влияние оказывает расстояние между деревьями;

- высота штамба деревьев сосны обыкновенной в городских посадках варьирует в значительных пределах, значимо увеличивается с возрастом и не зависит от типа посадок;

- формирование ствола и кроны у сосны обыкновенной в посадках г. Хабаровска имеет отличительные особенности по сравнению с другими регионами по высоте, диаметру ствола и кроны.

Практическая значимость. Полученные нормативы возрастной динамики таксационных показателей деревьев сосны обыкновенной предназначены для использования в ландшафтном проектировании на территории г. Хабаровска. Модели для определения диаметра ствола сосны обыкновенной по диаметру пня предназначены для определения восстановительной стоимости деревьев в случае их нелегальной рубки.

Личный вклад автора. Лично автором осуществлена постановка целей и задач исследования, проведен сбор экспериментального материала, статистический анализ данных, разработаны регрессионные модели, сформулированы выводы.

Обоснованность и достоверность результатов исследования определяется достаточным объемом экспериментального материала (176 объектов озеленения), использованием общепринятых и научно-обоснованных методик, современных методов статистического анализа данных и программного обеспечения.

Апробация работы. Основные результаты диссертации были представлены и обсуждались на Международных, Всероссийских и городских научных конференциях: Брянск (2008, 2009), Санкт-Петербург (2009), Хабаровск (2009).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 работ, в том числе 2 в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, семи глав, выводов, рекомендаций, библиографического списка из 191 наименования, в т.ч. 6 на иностранных языках. Рукопись представлена на 146 страницах основного текста и 54 страницах приложений, включает 61 таблицу и 52 рисунка.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Характеристика района исследований

Среди существенных особенностей территории г. Хабаровска отмечаются: холодная зима и жаркое лето; высокая относительная влажность воздуха в течение вегетационного периода; большое количество осадков в теплый период и незначительная высота снежного покрова зимой; тяжелые, с дефицитом питательных веществ и неблагоприятным водно-воздушным режимом почвы (Климат ... , 1981; Стратегия ... , 2002 и др.). Обеспеченность города зелеными насаждениями составляет 89,7 м2/чел. (Состояние ... , 2010), в том числе по насаждениям общего пользования 4,8 м2/чел., что значительно ниже существующего норматива - 21 м2/чел. (Сергейчук, 2007). В последние годы отмечается сокращение площадей озелененных объектов, существенные недостатки в их структуре и размещении на городской территории, однообразный породный состав и ухудшение состояния насаждений (Морозова, 2003,2009; Бабурин, 2009).

2. Состояние вопроса

В настоящее время в озеленении городов юга Дальнего Востока сосна обыкновенная среди хвойных пород занимает лидирующие позиции (Урусов, 2007). В озеленении г. Хабаровска она является самой распространенной породой среди хвойных (Бабурин, 2009) и, согласно разработкам ДальНИИЛХ (Ассортимент ... , 1987; Ухваткина, 2008 и др.), входит в группу наиболее перспективных древесных пород для зеленого строительства в региональных условиях. Вышеизложенное послужило основанием для выбора городских насаждений сосны обыкновенной в качестве объекта исследования.

Необходимость проведения таксационных исследований возрастной динамики объемно-пространственных характеристик деревьев и влияния на нее параметров структуры насаждений отмечается во многих литературных источниках (Колесников, 1974; Рубцов, 1977; Вергунов, 1991; Теодоронский, 1999 и др.). Вместе с тем, справочная информация, которую можно было бы использовать в ландшафтном проектировании, часто содержит сведения лишь по отдельным таксационным показателям, как правило, без учета типа посадок и параметров структуры насаждений, а дифференциация сведений, согласно озеленительному районированию, главным образом ограничивается европейской частью России (Справочник ... , 1960; Залесская, 1979; Озеленение ..., 1987 и др.).

Изучением обсуждаемых вопросов занимались Ю.В. Разумовский (1991, 1992), Ф.А. Волков (1991), Е.В. Авдеева (1994, 2008) и др. Для территории Дальнего Востока подобные исследования единичны (Урусов, 1975), а имеющиеся работы, затрагивающие вопросы возрастной динамики таксационных показателей деревьев в городских посадках, в основном

относятся к области биолого-экологической проблематики и рассматривают некоторые параметры габитуса древесных пород вне зависимости от структуры насаждений (Полякова, 2004; Ухваткина, 2008).

3. Методика исследований и объемы выполненных работ

Согласно литературным данным (Общесоюзные ... , 1992 и др.), большинство методов применяемых для разработки моделей хода роста древостоев в лесных насаждениях не могут быть использованы применительно к городским посадкам« по причине необходимости рубки модельных деревьев, длительного периода исследований и др. В связи с этим, в данной работе использовался выборочно-статистический метод (Н.П. Анучин и др.).

Для организации исследований предварительно было проведено обследование всех посадок г. Хабаровска (за исключением некоторых периферических микрорайонов) на предмет наличия сосны обыкновенной. С целью выявления параметров, определяющих объемно-пространственную структуру насаждений и таксационные характеристики деревьев, был произведен анализ особенностей возрастных изменений горизонтального и вертикального строения крон сосны обыкновенной в посадках различных структур. При этом использовался методический подход, предложенный Ю.В. Разумовским (1991) и несколько модифицированный для целей данного исследования.

По материалам первичного обследования были отобраны насаждения открытого типа пространственной структуры. С целью обеспечения однородности условий техногенного загрязнения насаждения, произрастающие вдоль крупных транспортных магистралей, а также насаждения ниже 2-ой категории жизненного состояния (Алексеев, 1989) в выборки не включались. Рассматривались следующие типы посадок: солитеры, парные, групповые, однорядные и двухрядные посадки. В учетных насаждениях измеряли радиусы горизонтальной проекции крон деревьев в восьми направлениях (Озолинчюс, 1985; Вайс, 2007) с помощью мерной ленты и шеста. Для солитеров и групповых (кроме парных) посадок радиусы крон определяли относительно сторон света. Для линейных и парных посадок измерения проводили относительно линии насаждения через каждые 45°. Определяли высоту дерева и высоту до максимального диаметра кроны высотомером, высоту штамба - мерной лентой. Диаметры стволов измеряли мерной вилкой в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Для всех учетных насаждений осуществлялось картирование. Магнитные азимуты направлений промеров определяли при помощи буссоли.

В качестве исходной функции для моделирования возрастной динамики таксационных показателей в исследуемом диапазоне возраста использовалась логарифмическая функция (Кивисте, 1988). Среди параметров структуры насаждений рассматривались: тип посадок, расстояние между деревьями, а

также была осуществлена попытка оценки влияния расположения линейных посадок относительно сторон света. Выбор оптимального сочетания значимых эффектов осуществлялся шаговым методом регрессионного анализа (Дрейпер, 1987) с учетом теоретических предпосылок о характере влияния переменных. Точность моделей, оценка и значимость их параметров, а также выполнение предпосылок регрессионного анализа оценивались соответствующими стандартными методами (Дрейпер, 1986; Кобзарь, 2006 и др.). Хранение данных и расчеты производились с использованием пакетов Access 2007 и Excel 2007. Регрессионный анализ и сопутствующие ему процедуры статистического оценивания, а также матричное исчисление осуществлялись с использованием пакетов Statistica 6 и Matrixer.

4. Зависимость таксационных показателей сосны обыкновенной от возраста и параметров структуры городских посадок

Модели возрастной динамики высоты насаждений, диаметра ствола и высоты штамба для сосны обыкновенной в посадках различной структуры в условиях г. Хабаровска приведены в таблице 1. Полученные математические модели легли в основу норматива для определения средних значений высоты и диаметра ствола сосны обыкновенной в различном возрасте с учетом типа посадок и расстояния между деревьями для условий г. Хабаровска (таблица 2). Данные нормативы являются аналогами таблиц хода роста естественных насаждений и могут быть использованы для проектирования городских посадок в условиях г. Хабаровска.

5. Зависимость таксационных показателей кроны сосны обыкновенной от возраста и параметров структуры городских посадок

5.1. Радиусы горизонтальной проекции крон

Весьма важным аспектом" характеристики городских зеленых насаждений является особенность формирования крон деревьев. Размеры и характер развития крон обусловливают эффективность основных функций городских посадок, таких как кислородопродуцирующая, пылезащитная и др. Форма и характер развития крон деревьев во многом определяют восприятие городских насаждений. Несмотря на относительное многообразие форм горизонтальных проекций крон деревьев, во многом определяемых особенностями посадок, были выделены однородные группы радиусов горизонтальной проекции крон, имеющих общий характер возрастной динамики, отличающейся от других групп:

Ri - радиусы крон в направлении открытого пространства, соответствующие частям крон, не испытывающим влияния соседних деревьев данного насаждения;

Таблица 1 — Модели возрастной динамики высоты насаждений, диаметра ствола и высоты штамба

Таксационные показатели Тип посадок Модель Возраст, лет R2 ±5

Высота, м солитер Н = -24,775 + 10,647 In А 15-41 0,842 1,339

групповые + парные посадки Н =-24,475 + 10,649 In А 15-58 0,907 1,387

однорядные посадки

двухрядные посадки Н = -23,036+ 10,333 In А 20-58 0,794 1,645

Диаметр ствола на высоте 1,3 м, см солитер d1>3 =-71,588 + 29,2121пА 15-41 ' 0,855 3,514

групповые + парные посадки* du = -46,322 + 19,908 In А + 0,766Lt 15-58 0,860 2,976

однорядные посадки* d] з = -44,543 + 18,243 In А + l,742Lt 16-55 0,895 , 2,921

двухрядные посадки d1>3 =-29,329+ 15,201 In А 20-58 0,653 8 3,429

Высота штамба, м солитер Her = -0,345+ 0,093А 14-40 0,557 0,565

групповые + парные посадки Her =-0,516+ 0,092A 14-58 0,806 0,494

однорядные посадки 15-58

двухрядные посадки 20-58

Условные обозначения: Н - высота дерева, м;

Her - высота штамба, м; А - возраст, лет;

Lt — расстояние между деревьями, м. Знак (*) означает, что приведенные модели соответствуют сомкнутым насаждениям.

Таблица 2 - Возрастная динамика таксационных показателей сосны обыкновенной в городских посадках

Тип посадок Расстояние ■между деревьями, м Возраст насаждений, лет

15 20 25 30 35 40 45 50 55

Диаметр ствола, см

Солитер (С) - 7,5 16,0 22,5 28,0 32,5 36,0 - - -

Групповые + парные посадки (ГП+ПП) 2 9,0 15,0 19,5 23,0 26,0 28,5 31,0 33,0 35,0

3 10,0 15,5 20,0 23,5 27,0 29,5 32,0 34,0 36,0

4 10,5 16,5 21,0 24,5 27,5 30,0 32,5 34,5 36,5

5 11,5 17,0 21,5 25,0 28,5 31,0 33,5 35,5 37,5

6 12,0 18,0 22,5 26,0 29,0 31,5 34,0 36,0 38,0

Однорядные посадки (ОП) 2 8,5 13,5 17,5 21,0 24,0 26,0 - - -

3 10,0 15,5 19,5 22,5 25,5 28,0 30,0 32,0 -

4 12,0 17,0 21,0 24,5 27,5 29,5 32,0 34,0 35,5

Двухрядные посадки (ДП) 2-6 - 16,0 19,5 22,5 24,5 26,5 28,5 30,0 31,5

Высота, м

Солитер (С) - 4,00 7,00 9,50 11,50 13,00 14,50 - - -

Групповые + парные посадки (ГП+ПП) 2-6 4,25 7,50 9,75 11,75 13,50 14,75 16,00 17,25 18,25

Однорядные посадки (ОП) 2-4

Двухрядные посадки (ДП) 2-6 - 8,00 10,25 12,00 13,75 15,00 16,25 17,50 18,25

Rii - радиусы крон, направленные непосредственно вдоль линии взаимного влияния между деревьями, расположенными по периметру насаждения или в ряду;

Rin - радиусы крон, расположенные под углом 45° между R[ и Ru, соответствующая часть кроны которых испытывает влияние соседнего дерева, но имеет больше пространства для роста по сравнению с Ru.

Разработаны модели возрастной динамики радиусов горизонтальной проекции крон сосны обыкновенной в посадках различных структур в условиях г. Хабаровска, которые приведены в таблице 3.

На основе полученных моделей был разработан норматив для определения средних значений радиусов горизонтальной проекции крон отдельных групп для сосны обыкновенной в различном возрасте с учетом типа посадок и расстояния между деревьями (таблица 4).

5.2. Площадь и асимметрия горизонтальной проекции крон и сомкнутость насаждений

Площадь горизонтальной проекции крон деревьев определялась по геометрическим моделям, построенным в пакете AutoCAD 2011. по значениям радиусов крон, соответствующим различному возрасту и расстоянию между деревьями. Ввиду большого разнообразия структур групповых посадок в качестве примера для сравнения рассматривалась групповая посадка из трех деревьев. По полученным данным осуществлялась аппроксимация зависимости площади горизонтальной проекции крон от возраста при определенном расстоянии между деревьями для различных типов посадок (рисунок 1а). Анализ полученных зависимостей показывает увеличение площади горизонтальной проекции крон с увеличением возраста и расстояния между деревьями. Наибольшая интенсивность изменения горизонтальной проекции крон от возраста наблюдается у солитеров. В парных посадках интенсивность изменения площади горизонтальной проекции крон с возрастом больше, чем в групповых посадках рассматриваемой структуры, но при увеличении расстояния между деревьями площадь горизонтальной проекции крон увеличивается больше в групповых посадках, чем в парных.

Рассматривалась асимметрия горизонтальной проекции крон, обусловленная ростом крон в условиях влияния соседних деревьев данного насаждения, имеющего определенную структуру. По полученным данным осуществлялась аппроксимация зависимостей коэффициента асимметрии горизонтальной проекции крон на стадии сомкнутых насаждений от возраста при различном расстоянии между деревьями для различных типов посадок. Анализ полученных зависимостей показывает уменьшение величины коэффициента асимметрии крон с увеличением возраста для всех рассмотренных типов посадок (рисунок 16). С увеличением расстояния между деревьями коэффициент асимметрии увеличивается в связи с

Группы по радиусу крон Тип посадок Модель Возраст, лет R2 ±8

Ri солитер R = -5,967 + 2,937 In А 15-41 0,781 0,402

парные посадки R = -5,035 + 2,539 In А 15-57 0,772 0,471

однорядные посадки R =-6,958+ 3,060 In А 15-57 0,861 0,492

групповые посадки R = -3,488 + 2,1671n A 16-55 0,657 0,503

двухрядные посадки R=-2,749 + l,9101nA 22-58 0,467 0,530

R.. парные посадки R= 0,322 + 0,497 InAlnLt 15-57 0,887 0,257

однорядные посадки R= 0,586 + 0,428 In A In Lt 15-57 0,824 0,203

групповые посадки R= 0,682+ 0,430 InAlnLt 16-58 0,789 0,330

двухрядные посадки

Riii парные посадки R= -3,318 + l,7451nA+ 0,1381nAlnLt 15-57 0,654 0,531

однорядные посадки R=-2,474 + 1,389 In A+0,1871nAlnLt 15-57 0,781 0,354

групповые посадки R = 0,493 lnA+ 0,352 InAlnLt 16-58 0,983 0,440

двухрядные посадки

Условные обозначения: Я - радиус кроны, м;

А — возраст, лет;

1Л — расстояние между деревьями, м.

Таблица 4 - Возрастная динамика таксационных показателей кроны сосны обыкновенной в городских посадках

Тип посадок Расстояние, м Возраст насаждений, лет

15 20 25 30 35 40 ' 45 50 55

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

радиусы крон группы м

С - 2,0 2,8 3,5 4,0 4,5 4,9 - - -

ГШ 2-6 1,8 2,6 3,1 3,6 4,0 4,3 4,6 4,9 5,1

гп 2-6 2,4 3,0 3,5 3,9 4,2 4,5 4,8 5,0 5,2

оп 2-4 1,3 2,2 2,9 3,4 3,9 4,3 4,7 5,0 5,3

дп 2-6 - 3,0 3,4 3,7 ~ 4,0 4,3 4,5 4,7 4,9

радиусы крон группы Яп, м

ГШ 2 1,3 1,4 1,4 1,5 1,5 1,6 1,6 1,7 1,7

3 1,7 2,0 2,1 2,2 2,3 2,3 2,4 2,5 2,5

4 1,8 2,4 2,5 2,7 2,8 2,9 2,9 3,0 3,1

5 1,8 2,5 2,9 3,0 3,2 з,з 3,4 3,5 3,5

6 1,8 2,6 3,1 3,4 3,5 3,6 3,7 3,8 3,9

гп 2 1,5 1,6 1,6 1,7 1,7 1,8 1,8 1,8 1,9

3 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,4 2,5 2,5 2,6

4 2,3 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 3,0 3,0 зд

5 2,4 2,8 2,9 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5

6 2,4 3,0 3,2 з,з 3,4 3,5 3,6 3,7 3,8

оп 2 1,2 1,5 1,5 1,6 1,6 1,7 - - -

3 1,3 2,0 2,1 2,2 2,3 2,3 2,4 2,4 -

. 4 1,3 2,1 2,5 2,6 2,7 2,8 2,8 2,9 3,0

дп 2 - 1,6 1,6 1,7 1,7 - - - -

3 - 2,1 2,2 2,3 2,4 2,4 2,5 2,5 2,6

4 - 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 3,0 3,0 3,1

5 - 2,8 2,9 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5

6 - 3,0 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 3,7 3,8

радиусы крон группы Кш, м

пп 2 1,7 2,2 2,6 2,9 3,2 3,5 3,7 3,9 4,1

3 1,8 2,4 2,8 3,1 3,4 3,7 3,9 4,1 4,3

4 1,8 2,5 2,9 з,з 3,6 3,8 4,1 4,3 4,4

5 1,8 2,6 3,0 3,4 3,7 3,9 4,2 4,4 4,6

6 1,8 2,6 3,1 3,5 3,8 4,0 4,3 4,5 4,7

гп 2 2,0 2,2 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 3,0

3 2,3 2,6 2,8 3,0 зд 3,2 3,3 3,4 3,5

4 2,4 2,9 3,2 з,з 3,5 3,6 3,7 3,8 3,9

Продолжение таблицы 4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

гп 5 2,4 3,2 3,4 3,6 3,8 3,9 4,0 4,1 4,2

6 2,4 3,0 3,5 3,8 4,0 4,1 4,3 4,4 4,5

оп 2 1,3 2,1 2,4 2,7 2,9 3,1 - - -

3 1,3 2,1 2,7 2,9 3,2 3,4 3,6 3,8 -

4 1,3 2,1 2,8 зд 3,4 3,6 3,8 4,0 4,1

дп 2 - 2,2 2,4 2,5 2,6 - - - -

3 - 2,6 2,8 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5

4 - 2,9 3,2 3,3 3,5 3,6 3,7 3,8 3,9

5 - 3,2 3,4 3,6 3,8 3,9 4,0 4,1 4,2

6 - 3,0 3,4 3,8 4,0 4,1 4,3 4,4 4,5

увеличением пространства для роста ветвей, направленных в сторону соседних деревьев.

Анализ зависимостей сомкнутости насаждений от возраста при различном расстоянии между деревьями для различных типов посадок показывает увеличение сомкнутости с возрастом. Наиболее интенсивное изменение степени сомкнутости наблюдается на стадии несомкнутых насаждений до момента смыкания. После смыкания крон интенсивность увеличения сомкнутости насаждений снижается (рисунок 1 в). С уменьшением расстояния между деревьями степень сомкнутости насаждений увеличивается.

5.3. Высота штамба

При произрастании в условиях открытого места деревья сосны обыкновенной развивают низкоопущенную крону. При отсутствии механических повреждений нижних живых ветвей протяженность кроны в городских посадках может составлять до 85-90% высоты дерева, что согласуется с данными Г.Л. Кравченко (1972) для отдельно стоящих деревьев сосны в условиях лесных массивов - от 83,2 до 88,2% высоты дерева. В процессе изучения протяженности кроны деревьев в посадках открытого типа пространственной структуры на территории г. Хабаровска выявлено, что большинство деревьев сосны, особенно растущих в непосредственной близости к дорожно-трэпиночной сети, имеют сломанные и (или) обрезанные живые ветви в нижней части кроны. Степень повреждения (или обрезки) варьирует, и высота штамба может составлять до 30%, реже - до 40% высоты дерева. Уменьшение протяженности кроны в целом имеет случайный характер, однако наблюдения показывают, что с возрастом оно становится больше. Это связано, главным образом, с разрастанием крон в ширину у взрослых деревьев, создающих препятствие для прохода людей по существующей дорожно-тропиночной сети, что приводит к необходимости обрезки мешающих ветвей, или, при отсутствии организованного ухода, к их

В)

1,0

0,9 0,8 0,7 0,6

15

20

25

30

45

50

55

\ пп .гп 60оп дп

35 40 А, лет

а) площадь горизонтальной проекции крон (Ser); б) коэффициент асимметрии крон (Kas); в) относительная сомкнутость насаждений (RC)

Рисунок 1 - Зависимость характеристик горизонтальной структуры насаждений от возраста для различных типов посадок (расстояние между деревьями 4 м)

обламыванию. Поскольку протяженность кроны, кроме уменьшения по вышеназванным причинам, увеличивается в процессе роста деревьев, то для повышения точности моделей изучалась зависимость высоты штамба от возраста насаждений. Рассматривались три типа посадок: солитеры, групповые, включая парные, рядовые посадки. Выявлено значимое влияние возраста на высоту штамба. В результате анализа сделан вывод об отсутствии значимых различий между зависимостями возрастной динамики высоты штамба для групповых и рядовых посадок. На основе полученных моделей разработан норматив для определения средних значений высоты штамба сосны обыкновенной в различном возрасте для условий г. Хабаровска.

6. Сравнительный анализ возрастной динамики таксационных показателей сосны обыкновенной в городских посадках различных регионов

Полученные данные о возрастной динамике таксационных показателей деревьев сосны обыкновенной в посадках различных структур на территории г. Хабаровска сравнивались с имеющимися результатами других исследований о росте городских насаждений сосны. Сравнение данных В.М. Урусова (1975) о ходе роста сосны обыкновенной по высоте в различных вариантах городских посадок Приморья с нашими данными для посадок аналогичных или близких структур показывает, что насаждения сосны на территории г. Хабаровска в высоту растут лучше городских посадок в условиях Приморского края: к 40 годам опережение составляет для однорядных посадок - 16-23%, для солитеров - 31%. Сравнение максимальных значений таксационных показателей сосны обыкновенной в условиях г. Владивостока (Полякова, 2004) и г. Хабаровска показывает существенно худший рост в г. Владивостоке: по высоте ствола - на 43%, по диаметру ствола - на 42%, по протяженности кроны - на 54%, по радиусу кроны - на 35%. Полученные результаты подтверждаются заключениями О.Н. Ухваткиной (2008) о худшем состоянии и развитии сосны обыкновенной в условиях г. Владивостока по сравнению с г. Хабаровском.

Сравнение полученных нами результатов с данными о возрастной динамике таксационных показателей в других регионах показало, что по данным (Справочник ... , 1960) насаждения сосны на территории г. Хабаровска по высоте деревьев к возрасту 50 лет: отстают от городских посадок в средней полосе европейской части страны на 34,3-36,6%; в условиях юга европейской части на 14,3-16,3%; и опережают городские посадки в условиях юго-востока европейской части на 9,9-11,4%. При сравнении с данными в работе А.И. Колесникова (1974) в условиях г. Хабаровска наблюдается отставание в росте по высоте к возрасту 50 лет на 14,3-16,3%. Данные справочника «Озеленение населенных мест» (1987) для городских посадок сосны в лесной зоне европейской части России, а также в степной и лесостепной зоне юго-востока страны при сравнении с

различными вариантами посадок сосны в г. Хабаровске для возраста 50 лет показывает отставание первых: по высоте ствола - на 30,4-34,1%, по диаметру ствола - на 23,3-36,1%, по радиусу кроны - на 38,9-45%; и отставание вторых - по высоте штамба на 21,9%.

Кроме того, полученные нами данные сравнивались с данными хода роста культур сосны обыкновенной в условиях юга Дальнего Востока, а также с географическими культурами в условиях юга Хабаровского края. Сравнение с данными В.В. Краснятова (1981) для лесных культур показывает отставание от них городских посадок Хабаровска по высоте дерева к возрасту 40 лет: для сосняка разнотравно-брусничного - на 13,3-17,2%; для сосняка кустарникового с дубом - на 0,7-2,7%; и опережение для сосняка бруснично-шикшиевого на 17,2-20,0%. При сравнении хода роста по диаметру ствола наблюдается опережение городскими посадками лесных культур к возрасту 40 лет: для сосняка разнотравно-брусничного - на 13,537,5%; для сосняка кустарникового с дубом - на 21,9-43,6%; для сосняка бруснично-шикшиевого - на 32,7-51,4%.

Географические культуры сосны в окрестностях г. Хабаровска (из семян Амурской, Читинской, Иркутской областей и Бурятской АССР) по данным З.А. Выводцевой с соавт. (1986) опережают городские посадки по высоте к возрасту 35 лет на 21,5-30,0%. По диаметру ствола наблюдается отставание географических культур от городских посадок к возрасту 35 лет на 35,853,8%. Значительных расхождений при сравнении с рассматриваемыми вариантами географических разностей не отмечается в связи с близостью их таксационных характеристик.

7. Зависимость диаметра ствола на высоте 1,3 м от диаметра пня

Был произведен регрессионный анализ зависимости диаметра ствола на высоте 1,3 м от диаметра пня у шейки корня и на высотах 5 и 10 см, в результате которого сделаны выводы о наличии статистически значимых различий в коэффициентах наклона прямых.

По результатам исследования получена регрессионная модель: ё1>3 = -1,1877 + 0,8464с15( + (0,3339 - 0,0487^)0, + (0,0236 + 0,0238^()Р2

где - диаметр пня, см;

С?|. СЬ _ бинарные фиктивные переменные, определяющие высоту

пня.

Предлагаемая модель по сравнению с таблицей, применяемой в настоящее время в г. Хабаровске (Об утверждении ... , 2007) при использовании для сосны обыкновенной для высот пня до 10 см дает на 7,319,2% большую достоверность результатов (в зависимости от высоты пня и режима ее выбора). Модель сбалансирована по частоте положительных и отрицательных отклонений в отличие от применяемой таблицы, дающей систематические завышения значений диаметра ствола. Модель имеет более широкий диапазон диаметров пня (от 5 до 58 см) по сравнению с используемой таблицей (от 16 до 48 см).

Выводы и реко мендации

1. Расстояние между деревьями оказывает статистически значимое влияние на возрастную динамику диаметра ствола в сомкнутых групповых и однорядных посадках сосны обыкновенной;

2. Значимого влияния расстояния между деревьями (в исследуемом диапазоне) на возрастную динамику высоты насаждений в групповых и однорядных посадках сосны обыкновенной не выявлено;

3. Расстояние между деревьями оказывает статистически значимое влияние на возрастную динамику радиусов крон групп И.» и Ящ в парных и однорядных посадках. Зависимости величины радиуса крон группы от расстояния между деревьями (в исследуемом диапазоне) не выявлена;

4. Значимого влияния расположения однорядных посадок относительно сторон света на возрастную динамику диаметра ствола, высоты насаждений, радиусов крон однорядных и парных посадок с использованием предложенного подхода выявить не удалось;

5. Высота штамба при произрастании деревьев сосны в городских посадках свободного доступа варьирует в значительных пределах, не зависит от типа посадок, но значимо увеличивается с возрастом. При отсутствии механических повреждений нижних живых ветвей протяженность кроны в посадках открытого типа пространственной структуры может составлять до 85-90% от высоты дерева;

6. Рост сосны обыкновенной по параметрам ствола и кроны в городских посадках в условиях южной части Хабаровского края имеет отличительные особенности, а в ряде случаев значительные расхождения по сравнению с ростом сосны в городских насаждениях других регионов;

7. Зависимости диаметра ствола на высоте 1,3 м от диаметра пня для сосны обыкновенной в посадках г. Хабаровска для высот пня 0; 5 и 10 см статистически значимо различаются в коэффициентах наклона. Высота пня должна учитываться при разработке нормативов для восстановления диаметра ствола сосны обыкновенной на высоте 1,3 м по диаметру пня в условиях городских посадок, что позволяет повысить степень достоверности получаемых результатов на величину до 19%.

В качестве рекомендаций производству предлагаются нормативы возрастной динамики таксационных показателей ствола и кроны деревьев сосны обыкновенной в городских посадках различных структур. Разработанные нормативы предназначены для использования в ландшафтном проектировании на территории г. Хабаровска с целью получения средних значений таксационных показателей сосны обыкновенной в различном возрасте с учетом типа посадок и расстояния между деревьями в условиях урбосреды, обеспечивающих нормальных рост и развитие данной древесной породы: парки, территории внутриквартальные, удаленные от источников загрязнения и крупных автомобильных магистралей, а также второстепенные проезды. Данные для рядовых посадок при малых расстояниях между

деревьями (2-3 м) могут быть использованы при проектировании насаждений ^с условием их последующего прореживания.

—Рекомендуются минимальные расстояния между деревьями:

- в парных посадках расстояние менее 1,5 м следует избегать, поскольку это сказывается на продолжительности жизни насаждений; при расстоянии менее 1,8 м часто наблюдается отклонение стволов деревьев в противоположные стороны друг от друга (угол между осями стволов может достигать 7°);

- в групповых посадках из трех-четырех деревьев расстояние между стволами следует делать не менее 3,0-3,5 м;

- • в однорядных посадках, если в дальнейшем не ■ планируется их прореживание, для обеспечения нормального развития деревьев шаг посадки не должен быть меньше 4,5-5,0 м. При необходимости получить за короткое время значительный декоративный эффект можно создавать густые однорядные посадки, деревья в которых часто отличаются лучшим ростом в молодом возрасте. Последующее прореживание таких насаждений может осуществляться путем пересадки части деревьев при соответствующей предварительной (на стадии создания насаждения) подготовке, создающей условия для лучшего сохранения корневой системы (например, посадка в контейнеры);

- для двухрядных посадок рекомендуем расстояние в рядах делать не менее 4,5-5,0 м. При такой ширине междурядья насаждения могут функционировать до 40 и более лет. Ширина междурядья может быть и небольшой (3-4 м), но в этом случае необходимо компенсировать объем почвенного и светового пространства за счет увеличения шага посадки в рядах.

Расстояние между деревьями при составлении конкретного проекта должно определяться задачами ландшафтной архитектуры и функциональным назначением посадок.

В целях установления диаметра ствола на высоте 1,3 м по диаметру пня при определении ущерба от нелегальной рубки деревьев сосны обыкновенной в городском зеленом хозяйстве Хабаровска предлагается регрессионная модель.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Сомов, Е. В. Возрастная динамика биометрических показателей ствола сосны обыкновенной в городских посадках различных структур (в условиях г. Хабаровска) / Е. В. Сомов, Н. В. Выводцев, И. С. Кочетова // Вестник КрасГАУ. - 2011. - № 5. - С. 96-100. (по списку ВАК).

2. Сомов, Е. В. Возрастная динамика радиусов горизонтальной проекции крон сосны обыкновенной в некоторых типах городских посадок (на примере

г. Хабаровска) / Е. В. Сомов, Н. В. Выводцев // Вестник КрасГАУ. - 2011. -№ 8. - С. 78-83. (по списку ВАК).

3. Выводцев, Н. В. Насаждения сосны обыкновенной на территории микрорайона им. Кирова г. Хабаровска / Н. В. Выводцев, Е. В. Сомов, А. Ю. Кучереносова, А. А. Олейник // Актуальные проблемы лесного комплекса : сб. науч. тр. по итогам междунар. науч.-техн. конф. - Брянск: БГИТА, 2008. -Вып. 21.-С. 158-159.

4. Сомов, Е. В. Рост сосйы обыкновенной в зеленых насаждениях Хабаровска: состояние вопроса, методика исследований, предварительные результаты / Е. В. Сомов, А. Ю. Кучереносова, А. А. Олейник // Актуальные проблемы лесного комплекса : сб. науч. тр. по итогам междунар. науч.-техн. конф. - Брянск: БГИТА, 2008. - Ч. 1. - С. 217-220.

5. Сомов, Е. В. К вопросу определения диаметра ствола на высоте 1,3 м по диаметру пня при расчете ущерба от нелегальной рубки деревьев сосны обыкновенной на территории г. Хабаровска / Е. В. Сомов, Н. В. Выводцев, А. А. Савчук // Актуальные проблемы лесного комплекса: сб. науч. тр. по итогам междунар. науч.-техн. конф. - Брянск: БГИТА, 2009. - Вып. 22. - С. 177-179.

6. Сомов, Е. В. Рост сосны обыкновенной в одиночных посадках на территории г. Хабаровска / Е. В. Сомов, Н. В. Выводцев, С. В. Брыкина, А. А. Шевченко И Актуальные проблемы лесного комплекса : сб. науч. тр. по итогам междунар. науч.-техн. конф. - Брянск: БГИТА, 2009. - Вып. 22. - С. 179-182.

7. Сомов, Е. В. Рост сосны обыкновенной в парных посадках на территории г. Хабаровска / Е. В. Сомов, Н. В. Выводцев, Е. Д. Тихонова, В. А. Голубцова // Леса России в XXI веке : материалы первой междунар. науч.-практ. интернет-конф. - СПб.: СПбГЛТА, 2009. - С. 106-110.

8. Сомов, Е. В. Сравнительный анализ хода роста сосны обыкновенной в городских посадках и лесных культурах на юге Дальнего Востока / Е. В. Сомов, Н. В. Выводцов, А. М. Подолин // Состояние лесов Дальнего Востока и актуальные проблемы лесоуправления: материалы Всерос. конф. с междунар. участием. - Хабаровск: ДальНИИЛХ, 2009. - С. 94-95.

9. Сомов, Е. В. Рост сосны обыкновенной в однорядных посадках на территории г. Хабаровска / Е. В. Сомов, Н. В. Выводцев, И. С. Кочетова // Проблемы управления зелеными насаждениями в Хабаровске: материалы Четвертой городск. науч.-практ. конф. - Хабаровск: Тихоокеан. гос. ун-т, 2009.-С. 103-106.

Подписано в печать 07.12.11 . Формат 60x84 '/|б. Бумага писчая. Гарнитура «Тайме». Печать цифровая. Усл. печ. л. 1,16. Тираж 100 экз. Заказ 2.

Отдел оперативной полиграфии издательства Тихоокеанского государственного университета. 680035, Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 136.

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Сомов, Евгений Владимирович, Красноярск

61 12-6/219

ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет»

На правах рукописи

Сомов Евгений Владимирович

ТАКСАЦИЯ НАСАЖДЕНИЙ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ В ГОРОДСКИХ ПОСАДКАХ (НА ПРИМЕРЕ Г. ХАБАРОВСКА)

06.03.02 - Лесоведение, лесоводство, лесоустройство и лесная таксация

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель:

доктор сельскохозяйственных наук

Выводцев Н.В.

Красноярск 2012

Содержание

Введение 6

1 Характеристика района исследований 11

1.1 Общие сведения 11

1.2 Климат 11

1.3 Геоморфология 17

1.4 Почвы 19

1.5 Гидрография 22

1.6 Растительность 23

1.7 Особенности техногенного загрязнения территории 24

1.8 Состояние городских зеленых насаждений 25

2 Состояние вопроса 29

2.1 Pinns sylvestris L. в городских посадках на юге Российского Дальнего Востока 29

2.2 Аналитический обзор работ в области изучения возрастной динамики таксационных показателей древесных пород в городских насаждениях 31

3 Методика исследований и объемы выполненных работ 37

3.1 Обзор и анализ методов изучения хода роста древостоев на предмет применимости к исследованиям городских насаждений 37

3.2 Предварительное обследование территории 3 8

3.3 Анализ развития крон деревьев сосны обыкновенной в городских посадках различных структур на территории г. Хабаровска 41

3.4 Объекты исследования и методика измерений 48

3.5 Методы анализа данных 5 9

3.6 Использованное программное обеспечение 62

4 Зависимость таксационных показателей сосны обыкновенной от возраста и параметров структуры городских посадок 63

4.1 Высота и диаметр ствола солитеров 63

4.2 Высота насаждений и диаметр ствола в групповых и парных посадках 64

4.3 Высота насаждений и диаметр ствола в однорядных посадках 66

4.4 Высота насаждений и диаметр ствола в двухрядных посадках 68

4.5 Объединенные модели зависимости высоты и диаметра ствола

от возраста и параметров структуры посадок 69

5 Зависимость таксационных показателей кроны сосны обыкновенной

от возраста и параметров структуры городских посадок 73

5.1 Радиусы горизонтальной проекции крон 73

5.1.1 Радиус горизонтальной проекции крон солитеров 73

5.1.2 Радиусы горизонтальной проекции крон в парных посадках 74

5.1.3 Радиусы горизонтальной проекции крон в групповых посадках 76

5.1.4 Радиусы горизонтальной проекции крон в однорядных посадках 79

5.1.5 Радиусы горизонтальной проекции крон в двухрядных посадках 82

5.1.6 Объединенные модели зависимости радиусов горизонтальной проекции кроны от возраста и параметров структуры посадок 84

5.2 Площадь и асимметрия горизонтальной проекции крон и сомкнутость насаждений 92

5.2.1 Площадь горизонтальной проекции крон 92

5.2.2 Асимметрия горизонтальной проекции крон 95

5.2.3 Сомкнутость насаждений 97

5.3 Высота штамба 98

6 Сравнительный анализ возрастной динамики таксационных

показателей сосны обыкновенной в городских посадках различных

регионов Ю2

7 Зависимость диаметра ствола на высоте 1,3 м от диаметра пня 110

Выводы и рекомендации 122

Библиографический список 126

Приложение А - Обозначения, принятые в тексте диссертации 147

Приложение Б - Характеристика климатических условий района исследований 150

Приложение В - Характеристика атмосферного загрязнения г. Хабаровска 153

Приложение Г - Типы посадок и некоторые варианты развития крон сосны обыкновенной на территории г. Хабаровска 154

Приложение Д - Анализ регрессионных остатков на гетероскедастичность по критерию Глейсера 159

Приложение Е - Графики зависимостей таксационных показателей сосны обыкновенной от возраста и расстояния между деревьями 162 Приложение Ж - Графики зависимостей таксационных показателей кроны сосны обыкновенной от возраста и расстояния между деревьями 166

Приложение И - Исключенные переменные при использовании шагового метода регрессионного анализа 175

Приложение К - Характеристики уравнений регрессии с фиктивными переменными для определения значимости различий между зависимостями

Приложение Л - Графики зависимостей площади, коэффициента асимметрии горизонтальной проекции крон и сомкнутости насаждений сосны обыкновенной от возраста в городских посадках

различных структур 182

Приложение М - Геометрические модели горизонтальных проекций крон сосны обыкновенной в возрастной динамике в посадках различных структур 189

Приложение Н - Возрастная динамика таксационных показателей сосны обыкновенной в городских посадках различных регионов, а также в лесных культурах на юге Дальнего Востока и величина ее расхождения с данными для различных вариантов посадок сосны на территории Хабаровска 194

Введение

Актуальность темы.

Вопросы создания полноценной среды обитания человека в современном городе имеют особую остроту, и важнейшая роль в их решении справедливо отводится городскому озеленению. Для успешного выполнения зелеными насаждениями градостроительной, санитарно-гигиенической, архитектурно-художественной и рекреационной функций их проектирование должно опираться на знания эколого-биологических и декоративных свойств растений, и, в частности, должно учитывать изменения этих свойств с возрастом. В силу динамичности растительного материала в процессе ландшафтного проектирования возникает необходимость предусматривать такие сочетания и взаимное расположение растений в момент посадки, которые обеспечили бы соответствующие художественному замыслу размеры и форму элементов композиции к установленному времени (Колесников, 1974). Задуманные композиции и проектируемые свойства насаждений, как правило, бывают приурочены к периоду максимального развития особей и стабилизации таксационных характеристик. Однако, в зеленом строительстве не менее важен и период формирования посадок, поскольку, несмотря на то, что насаждения создаются в расчете на развитие в течении длительного времени, само их создание вызывается запросами и нуждами сегодняшнего дня (Горохов, 2003). В связи с этим, возникает более интересная, но и более сложная задача - реализация динамично развивающегося эстетического образа и функционирующего объекта, когда требуемые параметры насаждений предусмотрены проектом на разных фазах их роста и формирования. Вместе с тем, существенные особенности возрастной динамики таксационных показателей деревьев и объемно-пространственных характеристик насаждений обусловлены различиями в структуре посадок. Параметры структуры насаждений также закладывается

на стадии проекта, и игнорирование их влияния на формирование ствола и кроны деревьев, как правило, приводит к утрате художественного образа ландшафтных композиций и, в конечном счете, ведет к деградации зеленых насаждений. В связи с вышесказанным, отмечается необходимость в разработке нормативов для определения таксационных показателей древесных растений в различном возрасте с учетом влияния параметров структуры посадок в условиях региональных особенностей городской среды.

Анализ работ, касающихся затронутой проблематики, показывает недостаточную ее изученность. Если в 90-х годах ряд авторов отмечал фрагментарность исследований роста зеленых насаждений в зависимости от структуры и плотности посадок в условиях разных городов (Разумовский, 1992; Авдеева, 1994), то в настоящее время, несмотря на наличие основательных разработок и методических подходов в этой области (Разумовский, 1991, 1992; Волков, 1991; Авдеева, 1994, 2007), значительного изменения ситуации в целом не наблюдается. Исследования по обсуждаемым вопросам на территории Дальнего Востока единичны (Урусов, 1975), а имеющиеся работы, затрагивающие вопросы возрастной динамики таксационных показателей деревьев в городских посадках, в основном относятся к области биолого-экологической проблематики и рассматривают некоторые параметры габитуса древесных пород вне зависимости от структуры насаждений (Полякова, 2004; Ухваткина, 2008а).

Важной проблемой, имеющей значение для городского зеленого хозяйства, является необходимость восстановления диаметра ствола на высоте 1,3 м по диаметру пня для определения величины ущерба в случае нелегального сноса деревьев. В настоящее время в г. Хабаровске в этих целях используется специальная таблица (Об утверждении ... , 2007а), заимствованная из Справочника для таксации лесов Дальнего Востока (Справочник ... , 1990). Использование в отношении городских насаждений лесных нормативов, не учитывающих высоту пня и особенности сбежистости

стволов в городских посадках, может значительно снижать степень достоверности получаемых результатов.

На основе вышесказанного были сформулированы цели и задачи данного исследования.

Цели и задачи исследования.

Целями настоящей диссертационной работы являются:

1) определение таксационных показателей ствола и кроны деревьев сосны обыкновенной (на примере насаждений г. Хабаровска) при выборе структуры городских посадок с разработкой таксационных нормативов для использования при ландшафтном проектировании;

2) установление зависимости между диаметром ствола сосны обыкновенной на высоте 1,3 м и диаметром пня в городских посадках с разработкой модели для определения величины ущерба от нелегальной рубки деревьев.

Для достижения указанных целей решались следующие задачи:

1) изучение возрастной динамики высоты насаждений, диаметра ствола, радиусов горизонтальной проекции крон и высоты штамба сосны обыкновенной в различных типах городских посадок и выявление степени влияния на нее параметров структуры насаждений;

2) проведение сравнительного анализа возрастной динамики таксационных показателей деревьев сосны обыкновенной в городских посадках Хабаровска с данными других исследователей в различных регионах РФ;

3) установление зависимости диаметра ствола на высоте 1,3 м от диаметра пня сосны обыкновенной и сравнительная оценка разработанной регрессионной модели и существующих нормативов.

Научная новизна.

Выявлены закономерности возрастных изменений основных таксационных показателей ствола и кроны деревьев сосны обыкновенной в

городских посадках с учетом структуры насаждений в районе исследований. Показаны различия в росте сосны обыкновенной в посадках г. Хабаровска по сравнению с другими регионами РФ, а также в лесных культурах южной части Дальнего Востока. Предложен метод и модели определения диаметра ствола сосны обыкновенной на высоте 1,3 м по диаметру пня с учетом высоты пня.

Защищаемые положения.

На защиту выносятся следующие положения:

- на возрастную динамику диаметра ствола и радиусов горизонтальной проекции крон сосны обыкновенной в сомкнутых групповых и однорядных посадках значимое влияние оказывает расстояние между деревьями;

- высота штамба деревьев сосны обыкновенной в городских посадках варьирует в значительных пределах, значимо увеличивается с возрастом и не зависит от типа посадок;

- формирование ствола и кроны у сосны обыкновенной в посадках г. Хабаровска имеет отличительные особенности по сравнению с другими регионами по высоте, диаметру ствола и кроны.

Практическая значимость.

Полученные нормативы возрастной динамики таксационных показателей деревьев сосны обыкновенной предназначены для использования в ландшафтном проектировании на территории г. Хабаровска. Модели для определения диаметра ствола сосны обыкновенной по диаметру пня предназначены для определения восстановительной стоимости деревьев в случае их нелегальной рубки.

Личный вклад автора.

Все этапы настоящего исследования выполнены лично автором или при его непосредственном участии: осуществлена постановка целей и задач исследования, составлена методика и программа работ, осуществлялось руководство и принято непосредственное участие в сборе

экспериментального материала, произведен статистический анализ данных и сформулированы выводы.

Обоснованность и достоверность результатов исследования.

Достоверность полученных результатов определяется: практически полным охватом всей площади района исследования; достаточным объемом экспериментального материала (850 деревьев на 176 объектах озеленения); использованием общепринятых и научно-обоснованных методик; использованием адекватных методов статистического анализа данных и профессионального программного обеспечения.

Апробация работы.

Основные результаты и положения диссертации были представлены и обсуждались на международных, всероссийских и городских научных конференциях: Международной научно-технической конференции «Лесной комплекс: состояние и перспективы развития» (Брянск, 2008); X международной научно-технической конференции «Лес-2009» (Брянск, 2009); Первой международной научно-практической интернет-конференции «Леса России в XXI веке» (Санкт-Петербург, 2009); Всероссийской конференции с международным участием «Состояние лесов Дальнего Востока и актуальные проблемы лесоуправления» (Хабаровск, 2009); Четвертой городской научно-практической конференции «Проблемы управления зелеными насаждениями в Хабаровске» (Хабаровск, 2009).

Публикации.

По материалам диссертации опубликовано 9 работ, в том числе 2 в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки Российской Федерации.

Объем и структура работы.

Диссертация состоит из введения, семи глав, выводов, рекомендаций, библиографического списка из 191 наименования, в т.ч. 6 на иностранных языках. Рукопись представлена на 146 страницах основного текста и 54 страницах приложений, включает 61 таблицу и 52 рисунка.

1 Характеристика района исследований

1.1 Общие сведения

г. Хабаровск - крупный экономический, научный и культурно-образовательный центр Дальнего Востока России. Является административным центром Хабаровского края и столицей Дальневосточного федерального округа. Площадь города - 0,4 тыс. км . По состоянию на 2010 г. население Хабаровска составляет 580,7 тыс. человек (Паспорт... ,2010).

1.2 Климат

Хабаровск расположен в области муссонов умеренного пояса, для которой характерна смена воздушных течений по сезонам года, возникающих под влиянием термических контрастов между континентом и океаном. Чаще всего на район Хабаровска перемещается континентальный воздух умеренных широт (таблица Б.1). В зимнее время он формируется над сильно охлажденной поверхностью Якутии, Забайкалья и Монголии. Значительно реже приходят арктические массы с Северного ледовитого океана. Повторяемость выноса морского воздуха умеренных широт составляет всего 2%. Его вторжение в зимнее время вызывает потепление, а летом он приносит прохладную погоду. Иногда в теплое время года из Афганистана, юга Средней Азии, Монголии, Китая поступает континентальный тропический воздух. Во второй половине лета формируются условия для поступления морского тропического воздуха, повторяемость которого составляет в среднем до 2%. В отдельные годы на восточное побережье Азии происходит устойчивый вынос морского тропического воздуха.

Циклоны перемещаются на район Хабаровска в течение всего года, но чаще весной и летом, проникая с запада и юго-запада. Также значительное место среди барических систем занимают ложбины, распространяющиеся зимой с восточных морей. Антициклоны и гребни перемещаются с северо-запада, а в летнее время с северо-востока и бывают реже, чем циклоны и ложбины. В среднем за год циклоническая циркуляция наблюдается 258 дней, а антициклоническая - 107. С циклонами связаны атмосферные фронты. В среднем в Хабаровске наблюдается 115 дней с прохождением фронтов. Прохождение фронта сопровождается увеличением облачности, усилением ветра, осадками, метелями зимой и грозами в теплое время года (Климат ... , 1981).

По всей долине р. Амур приземные ветры в основном повторяют ее направление. В связи с этим, роза ветров в Хабаровске зимой и летом значительно вытянута, ввиду преобладания двух противоположных направлений: юго-западного и северо-восточного (рисунок 1.1).

Рисунок 1.1 - Распределение повторяемости направлений ветра и штилей (цифра в центре кружка) по сезонам для г. Хабаровска (Климат ... , 1981)

Направление ветра летом и в переходные сезоны менее устойчиво и повторяемость преобладающих направлений выражена меньше. В таблице Б.2 приведены значения средней месячной и годовой скорости ветра для

Хабаровска. Средняя годовая скорость ветра на высоте 10 м составляет 4,1 м/с, а на берегу Амура увеличивается до 5,1 м/с. В летний период преобладающими являются слабые ветры. Ежегодно зимой и в переходные сезоны отмечаются сильные ветры (15 м/с и более). В таблице Б.З приведены наибольшие скорости ветра различной вероятности. Наибольшие скорости ветра наблюдаются, как правило, по доминирующим направлениям (Климат ...,1981).

Солнечная радиация является основным климатообразующим фактором, приход которой прежде всего зависит от продолжительности светового дня и высоты солнца. В таблице Б.4 при