IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Условия городской среды имеют сильные отличия по сравнению с естественной природной средой по большинству экологических параметров: по увеличенному температурному режиму, по пониженной относительной влажности воздуха, по специфическому режиму образования и направления ветров, по запыленности и задымлению воздуха, по уплотненным почвам с измененными морфологическими признаками и элементным составом [1−4]. Воздействие этих факторов оказывает достаточное влияние, как на природные системы, так и на человека [5, 6]. Озеленительные посадки в пределах городской территории выполняют важную рекреационную, декоративную и санитарно-гигиеническую функции. Зеленые насаждения принимают на себя основную роль в снижении антропогенной нагрузки и смягчении микроклиматических условий природной среды [7]. Также отмечается регулирование психофизического состояния человека благодаря зеленым насаждениям [8]. Исходя из этого, городские насаждения являются интересными объектами для исследований, результаты которых могут иметь научный и практический смысл. А изучение взаимосвязей биометрических показателей деревьев является одним из этапов описания структуры насаждений.

Достаточная роль в озеленении населенных мест со сложными экологическими условиями не редко отводится аборигенным видам. Для города Екатеринбурга – крупного промышленного центра региона с развитой сетью автодорог, одним из таких видов является береза повислая (Betula pendula Roth), характеризующаяся высокими баллами жизненного состояния [9].

Цель исследования заключалась в изучении особенностей распределения диаметров на высоте груди (1,3 м) городских озеленительных посадок березы повислой (Betula pendula Roth). Для исследования были заложены десять пробных участков вдоль улиц города Екатеринбурга различного возраста и шага посадки. Общее количество измеренных деревьев составило 461 шт. С использованием мерной вилки и дальномера был произведен подеревный перечет учетных деревьев с определением диаметров на высоте груди (D) в двух взаимноперпендикулярных направлениях с точностью 0,1 см с выводом среднего, категория санитарного состояния в соответствие с Шкалой категорий состояния деревьев [10], шаг посадки с точностью 0,1 м. Позже данные были обработаны в программных пакетах MS Office Excel 2010 и Statistica 8.0, где был произведен расчет основных статистических показателей (табл.).

Анализ результатов статистической обработки данных по диаметру, показал, что значения критерия достоверности (t) на всех участках, больше чем t-табличное, значит, считается доказанным соответствие среднего значения выборочной совокупности среднему значению генеральной совокупности с вероятностью 95 %. Точность опыта во всех случаях меньше 5 %, что свидетельствует о достаточном количестве наблюдений.

Затем проанализировали изменчивость диаметра по всем участкам в изученных озеленительных посадках. Видим, что коэффициент варьирования находится в пределах 11,1–24,4 %. По всем обследованным участкам среднее значение коэффициента варьирования по диаметру равняется 17,2 %, что значительно ниже варьирования данного показателя в естественных условиях [11]. С увеличением шага посадки варьирование диаметра уменьшается, так как процессы угнетения менее выражены.

Таблица

Статистические показатели рядов распределения диаметров деревьев

березы повислой на пробных участках

Номер пробного участка	Средний диаметр, см	Стандартная ошибка среднего, см	Критерий достоверности Стьюдента	Коэффициент вариации, %	Точность опыта, %	Объем выборки, шт.	Критерий согласия Колмогорова−Смирнова	Шаг посадки, м	Категория санитарного состояния, балл
SP1	26,7	0,425	62,84	20,1	1,6	159	0,050	3,9	2,1
SP2	24,8	0,707	35,07	24,4	2,9	73	0,039	2,8	2,0
SP3	23,3	0,444	52,62	12,3	1,9	42	0,036	4,7	2,3
SP4	32,5	0,807	40,25	11,1	2,5	20	0,086	5,4	2,4
SP5	22,4	0,638	35,13	13,7	2,9	23	0,075	4,6	2,3
SP6	28,1	1,319	21,30	23,5	4,7	25	0,027	3,1	1,9
SP7	35,5	0,747	47,58	15,2	2,1	52	0,039	4,7	2,2
SP8	25,7	1,159	22,14	18,6	4,5	17	0,112	4,3	2,1
SP9	31,6	0,732	43,17	15,0	2,3	42	0,074	4,7	2,1
SP10	20,3	1,002	20,27	14,0	4,9	8	0,151	4,2	2,3

Далее проанализировали распределения деревьев городских озеленительных посадок березы по диаметру на восьми участках (рис.), где на оси ординат откладывались относительные частоты (w, %). Деревья в посадках группируются в основном в 2-х−4-х центральных ступенях толщины (в них находится от 73,8 до 92,9 % деревьев), а всего ступеней толщины в распределениях по диаметру в основном от 4 до 7. В то время как в естественных насаждениях количество ступеней варьирует от 6 до 12. Количество ступеней в городских озеленительных посадках напрямую связано с шагом посадки и возрастом деревьев. Например, при шаге посадки 2,8−3,1 м (участки SP2, SP6) количество ступеней в распределениях 7, при шаге 4,5 м (участки SP3, SP8) – 3.

Распределения по диаметру в городских озеленительных посадках хорошо описываются законом нормального распределения, что подтверждает критерий согласия Колмогорова–Смирнова, который на всех обследованных участках меньше табличного значения при 5 %-м уровне значимости.

Рисунок – Распределения числа деревьев березы повислой по ступеням толщины на пробных участках

в городских озеленительных посадках в условиях города Екатеринбурга

Городские озеленительные посадки березы повислой города Екатеринбурга имеют особенности в распределении диаметров на высоте груди: основными отличиями исследованных посадок от естественных насаждений является количество ступеней толщины, имеющее обратно пропорциональную зависимость с шагом посадки – с увеличением шага посадки количество ступеней в распределениях снижается, что объясняется сильными конкурентными отношениями при малом шаге посадки.

Список использованной литературы

1. Стурман, В.И. Климат города. Основные параметры / В.И. Струман, И.Л. Малькова, Т.А. Загребина // Воздушный бассейн Ижевска. – 2002. – С. 16–23.

2. Неверова, О.А. Древесные растения и урбанизированная среда: экологические и биотехнологические аспекты / О.А. Неверова, Е.Ю. Колмогорова. – Новосибирск: Наука, 2003. – 222 с.

3. Басыйров, А.М. Экология города: Учеб.-метод. рук. – Казань: Казанский фед. ун-т, 2013. – 96 с.

4. Хомич, В.С. Городская среда: геоэкологические аспекты / В.С. Хомич, С.В. Какарека, Т.И. Кухарчик, Л.А. Кравчук, М.И. Струк, О.В. Кадацкая, Н.К. Быкова, Д.Ю. Городецкий, С.Г. Живнач, М.И. Казыренко, М.Е. Комаровский, О.Ю. Круковская, П.В. Курман, Е.П. Овчарова, В.А. Рыжиков, С.В. Савченко, Е.В. Санец. – Минск: Беларус. наука, 2013. – 301 с.

5. Kasperidus, H.D. Stadte, Urbanisierung und Struktur der Stadt aus okologischer Sicht / H.D. Kasperidus // Stadtokologie und Kleingarten – verbesserte Chancen fur die Umwelt. − 2002. – Vol. 158. – S. 27−49.

6. Бухарина, И.Л. Городские насаждения: экологический аспект / Л.И. Бухарина, А.Н. Журавлева, О.Г. Болышова. ‒ Ижевск: Удмурт. гос. ун-т, 2012. ‒ 206 с.

7. Бухарина, И.Л. Эколого-биологические особенности древесных растений в урбанизированной среде / И.Л. Бухарина, Т.М. Поварницина, К.Е. Ведерников. – Ижевск: Ижевская гос. сельхоз. акад., 2007. – 216 с.

8. Шумовская, Д.А. Нормы озеленения современного города: мечты и реальность / Д.А. Шумовская // Проблемы региональной экологии. – 2000. – № 2. – С. 45–50.

9. Волкова, Е.А. Оценка экологического состояния преобладающих древесных видов в озеленении г. Екатеринбурга / Е.А. Волкова, В.А. Кулагин, Т.Н. Крашенинникова, Г.А. Никитина, Т.А. Устьянцева // Молодой ученый. – 2015. – № 5. – С. 103–106.

10. Правила санитарной безопасности в лесах [Электронный ресурс]: утв. приказом Минприроды России от 24.12.2013 N 613 // Российская газета. – Режим доступа: https://rg.ru/2014/07/09/lesa-dok.html (дата обращения: 15.11.2016).

11. Зиганшин, Р.А. Площадь выявления насаждений и необходимое число наблюдений в древостоях элементов леса / Р.А. Зиганшин // Сибирский лесной журнал. – 2015. – № 1. – С. 87–104.

Код для цитирования: Скопировать