Деревья ели способны регистрировать в различном возрасте ежегодные изменения окружающей природной среды [2].
Изменения свойств у хвои деревьев ели рассматриваются как адаптивные реакции, направленные на выживание и обеспечение устойчивого роста и развития в условиях активного загрязнения окружающей среды [3]. Эти изменения позволяют определить экологический режим на обследуемой территории, на которой произрастают изучаемые учетные деревья [2]. Поэтому деревья ели могут использоваться при проведении экологического мониторинга дискретной оценкой воздействий на окружающую ель среду, т. е. территорию места ее произрастания.
Однако в настоящее время в известных публикациях недостаточно обращается внимание на геометрические параметры хвоинок, которые должны быть разной длины на веточке дерева ели, находящегося в зоне загрязнения малых размеров.
Цель статьи - доказать биотехнические закономерности распределения длины хвоинок вдоль стебля веточки, взятой в заданном геодезическом направлении на вершинке ветви мутовки у учетного дерева ели.
Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:
1. определен параметр распределения в виде длины хвоинок вдоль веточки учетного дерева ели;
2. идентификацией устойчивых законов получена модель распределения хвоинок по длине веточки;
3. обоснована возможность применения длины хвоинок у учетного дерева ели для проведения экологической оценки места ее произрастания.
Для изучения изменения длины хвоинок деревьев ели по длине веточки на территории центра г. Йошкар-Ола было выбрано одно учетное дерево ели европейской, или обыкновенной Picea аЫеБ [1] возрастом 25-30 лет. Дерево расположено рядом со зданием театра им. Шкетана на площади им. Ленина. С восточной стороны дерева находится автомобильная дорога и автостоянка, а с западной стороны оно затемнено прилегающим зданием театра. От дороги и автостоянки данное учетное дерево ели закрыто другими деревьями ели.
На рис. 1 представлена схема расположения учетного дерева ели, с которого проводили сбор веточек для проведения эксперимента по изучению распределения длин хвоинок вдоль веточки ели.
Перед взятием проб компасом определили направления сторон света, а также приготовили для транспортировки проб в виде срезанных веточек от места их срезки в лабораторию открытые бумажные пакеты с указанием стороны света и номера пробы. Ножом срезывали веточки ели. Миллиметровой линейкой и штангенциркулем измеряли линейные параметры иголок. Иголки сушили на листе бумаги с отверстиями для сохранения их до замеров после усушки. Около каждого ряда отверстий указывалась направление стороны света, в котором была срезана проба в виде веточки, и расстояние до основания каждой хвоинки ели, начиная от стебля веточки.
Отбор образцов-проб для измерений размеров хвоинок по длине веточки проводили в марте один раз, пока не начался вегетационный период у деревьев ели.
На учетном дереве ели выбирали мутовку, затем на ней выбирали ветвь первого порядка с измерением геодезического направления ее стебля. После этого с конца ветви срезали пробу в виде веточки.
На учетном дереве ели (рис. 2) ветви первого порядка внутри одной мутовки выбирали в четырех направлениях света.
Веточки срезали с ветвей первого порядка с конца стебля примерно на высоте 1,3 м от уровня корневой шейки ствола дерева.
Перед срезом каждой веточки делали отметку, какая сторона иголок на ней растет кверху. Образцы-пробы веточек ели складывали в открытые бумажные пакеты, на которых записывали время срезки и геодезическое направление из четырех сторон света (север, восток, юг, запад), а затем пробы доставляли в лабораторию для последующих линейных измерений.
На рис. 3 представлена схема структуры мутовки ели М-01 (вид сверху), с которой собирали образцы-пробы (сечение А - А на рис. 2).
Далее в комнатных условиях проводили замеры длины иголки ели li штангенциркулем с точностью до 0,01 мм, где i -номер иголки от стебля веточки. Расстояния xj от основания срезанной веточки до i-ой иголки измеряли миллиметровой линейкой с точностью до ± 0,5 мм.
На рис. 4 показаны условные схемы расположения иголок на веточке дерева ели. Порядковые номера хвоинок изображены на фронтальной проекции.
Иголки на веточке располагаются рядами по условным четырем секторам -верхний, нижний, правый и левый по отношению к веточке, если смотреть на неё от вершинки к основанию стебля.
Результаты замеров иголок, расположенных на верхнем секторе веточки от северной стороны ветви, представлены в табл. 1.
Наибольшая охвоённость веточки наблюдается с южной стороны света дерева ели, а также в верхнем секторе роста иголок. В условиях затемнения еловых иголки становятся короткими.
С восточной стороны дерева ели, где расположена автомобильная дорога, имеются поражённые загрязнением иголки. Цвет некоторых хвоинок красноватокоричневый, они имеют твердую структуру, поэтому они усыхают.
В программной среде Curve Expert-1.3 были построены графики по выявленным закономерностям
l=f(xi)
распределений длины хвоинок, в зависимости от расстояния вдоль веточки. Идентификацией были получены математические уравнения вида
Например, на севере в верхнем секторе роста хвоинок на веточке распределение длины иголок (рис. 5) имеет вид:
Закономерности распределения иголок с других сторон света и других секторов имеют аналогичную конструкцию формулы.
График зависимости длины иголок по сем четырём секторам вместе (рис. 6) в ависимости от длины веточки, например, северной стороны, имеет вид формулы:
В верхнем секторе роста хвоинок веточки ели по сравнению, например, с нижним сектором, наблюдается наибольшая длина иголок и наибольшее их количество, а также характерный рисунок распределения определяется чётче.
Метод анализа изменения размеров иголок по длине веточки ели позволяет определить общие биотехнические закономерности распределения хвоинок.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Казимиров, Н.И. Ель / Н.И. Казимиров. - М.: Лесная пром-сть, 1983. - 80с.
2. Мазуркин, П.М. Экологический мониторинг (способы испытания деревьев). Учебное пособие / П.М. Мазуркин. -Йошкар-Ола: МарГТУ, 2003. - 224с.
3. Скотников, Д.В. Дендроэкологиче-ская характеристика ели сибирской (Picea obovata ltdeb.) в условиях нефтехимического загрязнения (Уфимский промышленный центр): автореферат. дисс ... канд.биол.наук: 03.00.16 / Д.В. Скотников. - Уфа: 2007. - 19 с.
Библиографическая ссылка
Мазуркин П.М., Попова А.О. Закономерности распределения длин хвоинок на веточке ели // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2009. – № 3. – С. 18-0;URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=2 (дата обращения: 31.10.2024).