Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

Охрана и защита, обустройство, индикация и тести-рование природной среды. Сборник статей студентов, аспирантов и преподавателей: Научно-учебное издание

Мазуркин П. М.,

ОЦЕНКА ТЕРРИТОРИИ ПОТЕРЕЙ ВЛАГИ ВЕТОЧКАМИ ЕЛИ (А.О. Петренко, аспирант)

Способ испытания деревьев ели для оценки влагоудерживающей способности срезанных веточек дерева ели [1, 2] нами реализуется, например, на учетном дереве ели.

Выбирают пробную площадку, а затем отбирают учётное дерево 1 по внешним признакам. По компасу определяют направление сторон света (рис. 1). Путём подсчёта количества мутовок вычисляют возраст учётного дерева ели. Определяют мутовки, с которых будут срезаться пробы веточек для анализа их влагоудерживающей способности.

На учетном дереве ели ветви первого порядка выбираются в четырех направлениях света - север, восток, юг и запад. С ветвей первого порядка с конца стебля 2 срезаются пробы в виде веточек 3 (рис. 2) для анализа их влагоудерживающей способности, причем срезка веточек проводится вне вегетационного периода деревьев ели и для анализа берутся веточки только с однолетней хвоей.

Рис. 1. Ель с геодезической привязкой к сторонам света

В комнатных условиях проводят изучение потери содержащейся влаги в опытных образцах по замерам массы веточек, причем в первые сутки взвешивания проб веточек проводят через каждые три часа, в последующие несколько суток - 2-3 раза днём, а затем в течение двух недель - один раз днём и далее один раз в неделю, причем замеры проводят, пока их масса не достигнет постоянного значения при колебании массы в пределах ошибки взвешивания.

Данные измерений массы веточек деревьев молодой ели подвергают статистической обработке. Статистическим моделированием выявляют модель потери влаги веточками по формуле:

,                  (1)

где m - масса пробы в ходе процесса естественной сушки, г;  - начальная масса влаги в пробе, г;  - переменная масса теряемой пробой влаги, г; m_c - постоянная масса сухих иголок с веточкой с гигроскопической влажностью, г; t - время естественной сушки с момента срезки пробы, сутки.

Рис. 2. Ветвь ели первого порядка

По модели процесса потери влаги рассчитывают время достижения постоянной массы веточек T и начальную массу влаги в пробе .

Для всех проб рассчитывают среднюю скорость обезвоживания по выражению:

,             (2)

где  - средняя скорость обезвоживания, г/сутки; T - время сушки до постоянной массы, сутки.

Пример. На территории учебно-опытного лесхоза (46 квартал, 1 выдел) были отобраны 4 молодых деревца ели европейской, или обыкновенной Picea аbies (расстояние от автодороги более 50 м).

Масса веточки после срезки (табл. 1) ели № 1 с южной стороны имеет вид (рис. 3):

.               (3)

Статистические модели потери влаги веточками с северной, западной и восточной сторон света дерева ели № 1, а также других деревьев имеют аналогичный характер.

Потери влаги срезанными веточками можно выявить различиями по сторонам света массы влаги в пробах, активности и интенсивности высыхания при сравнении проб, а также времени достижения постоянной массы после высыхания.

В таблице 2 после расчетов по формуле (2) представлены скорости обезвоживания веточек ели в процессе естественной сушки всех веточек у четырех деревьев ели.

Сравнивая средние скорости обезвоживания срезанных веточек у деревьев ели, можно выявить разницы в экологических условиях мест произрастания этих деревьев. В лесных условиях разница между веточками по сторонам света незначительная. Однако в городских условиях эта разница существенная из-за загрязнения.

Поэтому разница между стороной к источнику загрязнения и чистым участком существенна.

Положительный эффект заключается в том, что выявленные статистические закономерности процесса потери влаги веточками деревьев ели позволят управлять лесными плантациями ели, определять их жизнеспособность, а также экологический режим на обследуемых лесных территориях [3, 4]. Ель хорошо адаптируется в городской среде, в том числе и с высоким уровнем загрязнения. Возможно использование статистических закономерностей данного процесса для экологического мониторинга урбанизированной среды. Кроме того, положительный эффект заключается и в том, что измерения проводятся на учетных деревьях, что не приводит к физическим разрушающим воздействиям изучаемых деревьев ели.

Новизной предлагаемого способа является:

во-первых, срезка веточек на выбранном учетном дереве ели для оценки влагоудерживающей способности этих веточек в различных геодезических направлениях, что позволяет выявить различия по сторонам света массы влаги в пробах, активности и интенсивности естественного высыхания при сравнении проб, а также времени достижения постоянной массы веточек после высыхания;

во-вторых, срезка на выбранном учетном дереве ели в различных геодезических направлениях только по одной веточке с однолетней хвоей, что также позволит определить разницы в этих направлениях;

Рис. 3. График закономерности (3)

в-третьих, сушка проб веточек, срезанных с выбранного учетного дерева ели проводится до тех пор, пока их масса не достигнет постоянного значения, что позволит выявить такие показатели процесса влагоудерживания, как начальная масса влаги в пробе, время достижения воздушно-сухой массы и средняя скорость обезвоживания пробы.

Литература

1. Демаков Ю.П. Защита растений. Жизнеспособность и жизнестойкость древесных растений. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2002. - 112 с.
2. Кучинская, Е.А. Эколого-биологические особенности голосеменных интродуцентов населённых пунктов Адыгеи: автореф. дис...канд. биол. наук: 03.00.16 / Е.А. Кучинская. - Ростов-на-Дону, 2006. - 20 с.
3. Мазуркин, П.М. Экологический мониторинг (Способы испытания деревьев) / П.М. Мазуркин. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2004. - 224 с.
4. Мазуркин, П,М. Метод анализа территориального экологического неравновесия / П.М. Мазуркин, С.И. Михайлова, А.Н. Автономов // Успехи современного естествознания. - 2008. - № 9. - С.81-85.