ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ ДЕРЕВЬЕВ ЛИСТВЕННИЦЫ СИБИРСКОЙ ПРИ РАВНОМЕРНОМ ИХ РАЗМЕЩЕНИИ В КУЛЬТУРЕ
Демаков Ю.П., Патрикеев Е.И., Пчелин В.И.
(МарГТУ, г. Йошкар-Ола, РФ)
The process of tree differentiation of Larix sibirica L. with equal location (2х2 m) in artificial planting, has been studied. The growth rate of clear trees and self-developing stand are determined mainly by their genotype and almost don't depends on the biozynotic surroundings.
Общеизвестно, что деревья в любом реальном древостое сильно различаются между собой размерами. Дифференциация их обусловлена действием множества факторов, один из которых -пространственная неоднородность дендроценоза. Экспериментальных работ, посвященных изучению влияния деревьев друг на друга в процессе их роста в конкретных биогеоценозах недостаточно, несмотря на то, что данный вопрос имеет большое теоретическое и прикладное значение.
Для успешного решения вопроса необходимы, прежде всего, простые и удобные модельные объекты. Один из таких объектов был подобран нами в лесопарке «Дубовая роща», расположенном неподалеку от г. Йошкар-Олы в пойме р. Малая Кокшага. Он представляет собой чистые культуры лиственницы, созданные в 1959 году в ТЛУ С3 посадкой по схеме 2х2 м. Первый учет состояния, в процессе которого все деревья были описаны и пронумерованы, был проведен нами в 1990 году. В последующие годы проводились регулярные наблюдения за динамикой отпада деревьев. Повторные измерения диаметра деревьев проведены в 1998 году. В этом же году, кроме того, возрастным буравом у 8...12 модельных деревьев разного ценотического положения (господствующие, подчиненные, угнетенные) взяты керны для анализа динамики текущего годичного прироста ранней и поздней древесины. Цифровой материал обработан на ПЭВМ с использованием пакетов стандартных программ «Exsel» и «Statistica-5.0», позволивших провести корреляционный, регрессионный, кластерный, спектральный и гармонический анализ.
В результате проведенного исследования было установлено:
1. Математическая модель динамики общей ширины годичного кольца и слоя ранней древесины (Yt) представляет собой мультипликативно-аддитивную смесь функций возрастного тренда (Xt), сложной волновой составляющей (Zt) и «шумовой» компоненты (Wt), что можно записать в следующей форме: Yt = Xt*(Zt+ Wt). Для аппроксимации возрастного тренда, который очень четко выражен, наилучшим образом подходит функция оптимума следующего вида: Y=K´(A-c)b-1´exp(-a´(A-c)b)+m, где А - возраст дерева в i-тый момент времени; с - возраст дерева в момент достижения им высоты 1,3 м; a, b, K - константы, вычисляемые эмпирически. В динамике ширины слоя поздней древесины возрастной тренд выражен довольно слабо и описывается функцией Y= K´exp(-a´(A-c)b)+m.
2. По характеру роста все деревья чрезвычайно разнообразны. Даже среди деревьев одного ценотического положения отмечается довольно широкая амплитуда колебаний величины всех структурных элементов годичного слоя древесины в пределах того или иного календарного года и большая асинхронность их динамики.
3. Деревья значительно различаются между собой по относительным темпам роста в различные периоды их жизни - часть деревьев более или менее устойчиво сохраняет свое ранговое положение в дендроценозе по величине текущего годичного прироста, часть снижает его, часть увеличивает. Связь между размером дерева, достигнутым им в первые 15...20 лет, и последующим текущим приростом слабая. Это можно расценивать, на наш взгляд, как одно из свидетельств различной реакции особей на внутривидовую конкуренцию.
4. Диаметр дерева (D, см), достигнутый им к 1990 году, т.е. к возрасту 32 года, на 60 % определен генотипом, а на 40 % -биоценотическим окружением, математической моделью влияния которого является функция D = 22,38´ехр(Х/18,96)2,141), где Х - сумма площадей сечения всех деревьев-соседей (дм2), расположенных в ячейке размером 6х6 м.
5. Из 211 деревьев, которые на пробной площади в 1990 году были живыми, 72 (34%) не дали прироста за последние 8 лет. Из числа последних 17 (8,1 %) отмерли за это время. Об отсутствии какого-либо прироста за последние 5...8 лет свидетельствует и анализ кернов древесины, взятых у угнетенных деревьев.
6. Связь между диаметром дерева (D, см), достигнутым им к 1990 году, и последующим приростом по площади сечения ствола (zG, см2) описывает модель zG= 0,365(D-6,3)1,921, объясняющая только 50% дисперсии показателя. Остальные 50% дисперсии, как можно предположить, приходятся на генотипические особенности деревьев, по-разному реагирующих на колебания условий среды и конкурентное давление соседей.
7. Темпы роста деревьев в одновидовом сложившемся и саморазвивающемся дендроценозе определяются, в основном, их генотипом и почти не зависят от биоценотического окружения.