Введение к работе
Актуальность темы. Распространение насаждений с участием широколиственных пород на северной границе их ареала во многом связано с созданием парковых комплексов. Наибольшее развитие такие комплексы получили на Северо-Западе России в окрестностях Санкт-Петербурга и в самом городе.
Подавляющее большинство древостоев этих парков представлено тремя широколиственными породами: дубом (Quercus robur L.), липой (Tilia cordata Mill.) и кленом (Acer platanoides L.). В этих условиях данные породы произрастают относительно далеко от экологических оптимумов, находящихся южнее.
Мониторинг и проведение мероприятий по уходу за насаждениями с участием широколиственных пород позволяет сохранить их устойчивость, эстетическую и рекреационную значимость. Для долгосрочного планирования этих работ необходимо располагать объективными сведениями о состоянии и динамике данных насаждений.
Особую роль в прогнозировании развития насаждений с участием широколиственных пород играет математическое моделирование хода их роста, опирающееся на накопленный опыт длительных наблюдений за динамикой и состоянием этих насаждений. Математические модели развития таких насаждений и разработка на их основе таблиц хода роста могут с успехом использоваться для прогнозирования динамики насаждений и планирования необходимых хозяйственных мероприятий. Таблицы хода роста липовых и дубовых древостоев для основных бонитетов подзоны южной тайги актуальны для широкого круга применения в лесном хозяйстве.
Цель и задачи исследований. Целью данной работы является выявление закономерностей динамики насаждений с участием широколиственных пород в парковых комплексах Санкт-Петербурга и его окрестностях.
Задачи исследования:
анализ структурных изменений в древесном ярусе парков за 22-23-летний период, включающий вычисление среднегодового значения отпада деревьев в различных возрастных группах в зависимости от сомкнутости насаждений;
анализ динамики жизненного состояния насаждений;
выявление закономерностей прироста по диаметру в зависимости от сомкнутости насаждений и состояния деревьев;
составление математических моделей, позволяющих анализировать 1\ динамику насаждений с участием широколиственных пород и "О прогнозировать последствия различных режимов ведения хозяйства в\ данных насаждениях; \
5) составление таблиц хода роста для липовых и дубовых древостоев преобладающих классов бонитета. Научная новизна:
1) получены количественные характеристики прироста и отпада
широколиственных древостоев на северной границе их распространения в
условиях Санкт-Петербурга и его окрестностей;
составлены математические модели на основе Марковских цепей, описывающие рост и развитие насаждений дуба и липы;
на основе моделей составлены таблицы хода роста липовых и дубовых древостоев района исследования.
Положения, выносимые на защиту:
выявленные закономерности роста и развития древостоев широколиственных пород на примере парков Санкт-Петербурга и его окрестностей;
математические модели, описывающие рост и развитие древостоев с участием липы и дуба.
Практическая значимость. Полученные результаты дают представление о динамике насаждений с участием широколиственных пород в условиях Санкт-Петербурга и его окрестностях. Разработанные модели позволяют прогнозировать развитие древостоев, что дает возможность обоснованно планировать и вести хозяйство в ценных насаждениях, имеющих высокое историко-культурное, социальное и хозяйственное значение.
Личный вклад. Разработка плана диссертационного исследования, методики сбора и обработки исходных материалов, полевые исследования, анализ результатов и составление моделей были выполнены лично автором.
Обоснованность и достоверность результатов опирается на значительный объем данных, полученных на объектах с 22-23-летним сроком наблюдений. Верификация моделей, созданных на основе наблюдений в парке Государственного музея-заповедника (ГМЗ) «Ораниенбаум», была проведена на независимых данных, полученных в парках Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии (ЛТА) и Сестрорецкого оружейного завода. Статистический анализ выявил высокую степень достоверности прогнозов моделирования.
Апробация диссертационной работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на заседании секции лесоведения Русского Ботанического Общества (Санкт-Петербург, 2007), на научно-практическом семинаре по проблемам деградации дубрав (Воронеж, 2007), на Всероссийской школе-конференции по геоботанике (Петрозаводск, 2007), на 1-й Всероссийской молодежной научной конференции «Молодежь и наука на Севере» (Сыктывкар, 2008), на XII съезде Русского Ботанического общества (Петрозаводск, 2008), на 51-й ежегодной
международной конференции IAVS (Stellenbosch, South Africa, 2008), на 17-м международном симпозиуме EVS (Brno, Czech Republic, 2008), на 18-м международном симпозиуме EVS (Roma, Italy 2009), а также на научно-технических конференциях, проводимых в СПбТЛТА им. СМ. Кирова по итогам научно-исследовательских работ (Санкт-Петербург 2006-2009). По материалам диссертации опубликовано 13 работ, в т.ч. 2 статьи в цитируемых периодических изданиях, включая 1 в иностранном журнале.
Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, библиографического списка использованной литературы, включающего 142 наименования, из них 49 на иностранных языках. Общий объем работы - 179 машинописных страниц, включая 40 рисунков, 52 таблицы и 1 приложение.
