Введение к работе
Актуальность темы. Создание насаждений, устойчивых к атмосфер
ным загрязнителям, остается основной задачей всех исследований и практи
ческих поисков при озеленении городов. В связи с высоким транспортным за
грязнением современного города выбор ассортимента древесных растений
для насаждений вдоль дорог является-актуальной проблемой. В ряду других
нерешенных проблем по рациональному использованию' городских расти
тельных ресурсов остается плановая обрезка деревьев, включающая в себя
широкий спектр задач. - ' ' '
. Как известно, внешне наблюдаемые таксационные и морфометрические показатели растения (высота дерева, ажурность кроны, средние размеры листовых пластинок и др.) отражают его физиологическое состояние. В этом плане актуальной проблемой является разработка методов дистанционного зондирования в оценке состояния растений а условиях повышенного антропогенного воздействия.. Перспективным в настоящее время является применение фрактальной геометрии для количественной оценки пространственной структуры биологических объектов, в' частности, полноты кроны, оценка которой основана сегодня в основном-на субъективных представлениях.
. Ассортимент древесной растительности' примагнетральных областей Центрального.района Воронежа ограничен в основном липой мелколистной, что и определило выбор объектов исследования; Липа для городских посадок является перспективной породой, она относительно устойчива и имеет высокую способность к самовозобновлению.
Цель н задачи исследований. Целью данной работы является уста
новление связей различных.показателей состояния липы мелколистной при
магнетральных областей города с антропогенными факторами среды и друг с
другом. ..-, ' '
Для достижения основной цели работы решались следующие конкретные задачи:
1) оценить экологическое состояние (интенсивность движения, воздух,
почва) придорожных областей конкретного участка исследований - Цен
трального района города Воронежа; ' --
разработать методику исследования формы листовых пластинок длі ус тановления пропорциональности их площадей по линейным размерам;
исследовать изменение морфометрических показателей липы мелколистной (высоту, ширину кроны и размеры листовых пластинок) в зависимо-ст.1 от уровня транспортного зафязнения атмосферы;
изучить возможность использования в качестве биоиндикационного параметра показателя плотности кроны в виде ее фрактальной размерности;
изучить влияние обрезки кроны липы мелколистной на газоустойчи-вос ть вида;
установить связь фрактальной размерности кроны с другими ее параметрами: средними размерами листовых пластинок и коэффициентом про-зра шости кроны.
Научная новизна. Разработана и апробирована методика центральных радиалей исследования формы листовых пластинок, проведено теоретическое обоснование использования длины листьев для сравнения их площадей. Впервые показано влияние уровня транспортного зафязнения атмосферы на фрактальную размерность проекции кроны липы мелколистной. Выявлено положительное влияние обрезки в течение 8 лет на биологический (феноспек-тры) и морфолого-анатомический аспекты газоустойчивости липы мелколистной к транспортному зафязнению. Впервые установлена корреляционная связь фрактальной размерности со средними размерами листовых пластинок дерева, а также с коэффициентом прозрачности кроны.
Обоснованность и достоверность выводов подтверждается значительным фактическим материалом, полученным в течение нескольких лет с использованием современных методик.
Теоретическая и практическая ценность. Проведенные исследования могут быть использованы районными и городскими службами для совершенствования муниципальных планов по уходу за городскими зелеными насаждениями, подборе ассортимента растений. Результаты работы могут быть учтены при определении целесообразности и сроков обрезки древесных растений в придорожных областях.
Результаты проведенного комплексного исследования современного экологического состояния при магистральных зон Центрального района Воронежа используются в других экологических задачах.
Разработанная и апробированная методика исследования формы листовых пластинок рекомендуется к использованию для листьев различных растений. Компьютерная программа определения фрактальной размерности может быть использована при изучении структуры различных растений и их частей по фотографиям, а также с помощью сканирования гербарных экземпляров.
Созданный банк данных компьютерного изображения листьев липы и тополя предназначен для длительного хранения и рекомендуется для использования в учебном процессе и в дальнейших научных исследованиях.
Установленная корреляционная связь различных параметров кроны липы мелколистной и регрессионные уравнения рекомендуются к адекватной замене в трудоемких измерениях на объектах в аналогичных условиях произрастания.
Результаты исследований используются при чтении курса "Экология" на кафедре зашиты леса, экологии и лесного охотоведения ВГЛТА.
Апробация работы її публикации. ;Иатериалы диссертации были доложены и обсуждены на Всероссийской конференции "Комплексная продуктивность лесов и организация многоцелевого лесопользования" (Воронеж, декабрь 1995 г.), на международной конференции "Математика. Компьютер. Образование" (Москва, январь 1996 г.), на международной конференции "Математика. Моделирование. Экология" (Волгоград, май 1996 г.), на международной конференции "Экология. Экологическое образование. Нелинейное мышление" (Воронеж, сентябрь 1997 г.), на семинарах ВГУ и на преподавательской конференции ВГЛТА в 1998 г., на научно-практической конференции "Лесные экосистемы зеленой зоны города Воронежа" (Воронеж, январь 1999 г.), на научно-технической конференции "Высокие технологии в экологии" (Воронеж, май 1999 г.), на научно-практической конференции "Повышение технического уровня машин лесного комплекса" (Воронеж, октябрь 1999 г.),
По материалам диссертации опубликовано 10 работ. Диссертация состоит из введения, шести глав,, выводов, приложений, списка литературы из 300 наименований, в том числе 70 иностранных авторов. Общий объем работы составляет 193 страницы, из них 51 страница приложений. Текст диссертации включает в себя 24 таблицы, 23 рисунка и 2 фотографии, а также 4 таблицы и 150 рисунков в приложениях.
