Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
СОДЕРЖАНИЕ СУММЫ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ В ЛЕСЕ (П.М. Мазуркин)
Результаты озоления и химического анализа проб травы и древесных растений [1] учитывают по движению минеральных веществ вверх. Их распределяют по рангам: 0 - почва; 1 - корни травы; 2 - мелкие корни древесных растений; 3 - крупные корни; 4 - стволы; 5 - крупные ветви; 6 - мелкие ветви; 7 - листва (хвоя); 8 - листья травы.Содержание (% на сухое вещество) веществ имеет закономерность:
, 
, 
, (1)
где C - содержание веществ в органах растений; C1 - закон гибели [2] влияния почвы и корневой системы; C2 - закон [2], показывающий влияние кроны травы, кустарничков, кустарников или деревьев; C0 - содержание веществ в почве; r - ранг структурной части растения, 
, 
для почвы; 
- параметры модели (1).
Данные по комплексам растений были взяты из [1, c.102-114 (табл. 8, табл. 13, табл. 18)] по группам химических элементов, включая азот.
Верховое осоково-сфагновое болото. Этот растительный комплекс (табл. 1) состоит из двух частей: а) осока + кустарнички; б) осока + сосна. Почвой является слой торфа 10-30 см, и содержание химических элементов в нем было определено (в других случаях почва в результатах экспериментов по [1] не учитывалась).
Таблица 1
Содержание суммы химических элементов в растениях (трава + кустарнички)
и торфе верхового осоково-сфагнового болота (% на сухое вещество)
|
Наименование части растений |
Ранг r |
Факт
|
Расчетные значения (1) |
Составляющие (2) |
|||
|
C |
|
|
C1 |
C2 |
|||
|
надземная часть травы листва (хвоя) мелкие ветви крупные ветви стволы крупные корни мелкие корни корни травы торф (почва) |
8 7 6 5 4 3 2 1 0 |
3.81 2.37 1.25 - - - 1.42 2.21 5.07 |
3.81 2.36 1.22 0.77 0.74 0.98 1.41 2.21 5.07 |
-0.020 0.009 -0.011 - - - 0.008 -0.004 0.000 |
-0.52 0.38 -0.88 - - - 0.56 -0.18 0.01 |
0.24 0.31 0.40 0.53 0.71 0.98 1.41 2.21 5.07 |
3.57 2.05 0.86 0.24 0.03 0.00 0.00 0.00 0.00 |
Примечания: 1) максимальное значение относительной погрешности Δ подчеркнуто, поэтому доверие к модели (2) будет не ниже 100 - 0.88 = 99,12 %; 2) максимальные значения составляющих набраны полужирным шрифтом.
Для первой системы растений была получена статистическая модель в виде уравнения из двух составляющих:
.(2)
В комплексе «трава + кустарнички» отсутствуют части в виде крупных ветвей, стволов и крупных корней. Для растительного комплекса с деревцами получена модель (табл. 2) вида
.(3)
Таблица 2
Содержание суммы химических элементов в растениях (трава + сосна)
и торфе верхового осоково-сфагнового болота (% на сухое вещество)
|
Наименование части растений |
Ранг r |
Факт Cф |
Расчетные значения (3) |
Составляющие (3) |
|||
|
C |
|
|
C1 |
C2 |
|||
|
надземная часть травы листва (хвоя) мелкие ветви крупные ветви стволы крупные корни мелкие корни корни травы торф (почва) |
8 7 6 5 4 3 2 1 0 |
3.81 2.44 1.16 - 0.53 - 1.66 2.21 5.07 |
3.83 2.37 1.23 - 0.67 - 1.42 2.33 5.06 |
-0.020 0.066 -0.069 - -0.141 - 0.237 -0.121 0.009 |
-0.52 2.70 -5.95 - -26.60 - 14.28 -5.48 0.18 |
0.17 0.23 0.32 0.44 0.63 0.93 1.42 2.33 5.06 |
3.66 2.14 0.91 0.25 0.04 0.00 0.00 0.00 0.00 |
Примечание: Прочерк означает отсутствие измеренных данных.
2. Ельник сложный 83 года. Выделяется комплекс «трава + ель» с аномальным стрессовым возбуждением (табл. 3) по формуле
.(4)
Таблица 3
Содержание суммы химических элементов в растениях (трава + ель)
в сложном ельнике (% на сухое вещество)
|
Наименование части растений |
Ранг r |
Факт Cф |
Расчетные значения (4) |
Составляющие (4) |
|||
|
C |
|
|
C1 |
C2 |
|||
|
надземная часть травы листва (хвоя) мелкие ветви крупные ветви стволы крупные корни мелкие корни корни травы торф (почва) |
8 7 6 5 4 3 2 1 0 |
10.73 3.35 2.02 1.10 0.48 1.08 2.00 4.35 - |
10.69 3.64 1.62 0.94 0.75 0.99 2.02 4.35 - |
0.038 -0.286 0.403 0.163 -0.267 0.091 -0.019 0.001 - |
0.35 -8.54 19.95 14.82 -55.63 8.43 -0.95 0.02 - |
0.00 0.00 0.00 0.01 0.06 0.32 1.15 2.50 3.28 |
10.69 3.64 1.62 0.93 0.69 0.67 0.87 1.85 - |
3. Березняк травный. Закономерность (табл. 4) «трава + береза» проявляется по формуле вида
.(5)
Таблица 4
Содержание суммы химических элементов в растениях (трава + береза)
в березняке травном (% на сухое вещество)
|
Наименование части растений |
Ранг r |
Факт Cф |
Расчетные значения (4) |
Составляющие (4) |
|||
|
C |
|
|
C1 |
C2 |
|||
|
надземная часть травы листва (хвоя) мелкие ветви крупные ветви стволы крупные корни мелкие корни корни травы торф (почва) |
8 7 6 5 4 3 2 1 0 |
5.90 5.54 - 1.61 0.58 1.52 2.96 3.83 - |
5.83 5.65 - 1.44 0.66 1.51 2.94 3.84 4.01 |
0.068 -0.109 - 0.174 -0.082 0.013 0.021 -0.011 - |
1.15 -1.97 - 10.81 -14.14 0.86 0.71 -0.29 - |
0.00 0.00 0.00 0.06 0.43 1.50 2.94 3.84 4.01 |
5.83 5.65 3.67 1.38 0.23 0.01 0.00 0.00 0.00 |
Максимальное отклонение приходится на ствол деревьев, что указывает на то, что сухое вещество нужно принимать не по всему поперечному сечению ствола, крупных ветвей и крупных корней, а их периферийной части заболони в водопроводящем слое годичных слоев.
Литература
- Родин, Л.Е. Методические указания к изучению динамики и биологического круговорота в фитоценозах / Л.Е. Родин, Н.П. Ремезов, Н.Н. Базилевич. - Л.: Наука, 1968. - 145 с.
- Мазуркин, П.М. Математическое моделирование. Идентификация однофакторных статистических закономерностей: Учеб. пос. / П.М. Мазуркин, А.С. Филонов. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2006. - 292 с.