Научная статья на тему 'Индикационные свойства древостоя в ландшафтах краевой зоны валдайского оледенения'

Индикационные свойства древостоя в ландшафтах краевой зоны валдайского оледенения Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
71
20
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Акбари X., Бондарь Ю. Н., Сысуев В. В.

Interrelations of the spatial distribution of tree stands parameters and the landscape structure of the edge zone of Valdai ice cover have been studied. Sharp changes of forests are obvious when moraine and kame landscapes are replaced by the landscapes of outwash plains. Transition from one landscape area to another could be traced by timber volume of predominant tree species and occurrence of subordinate species, i.e. pine within kame and moraine landscapes, alder and birch on bogs, etc. Different bog urotshishches could be identified by the dominance of pine within peatbogs, occurrence of spruce and birch within transitional bogs and abundant alder within swamps. Spatial distribution of tree species could be easily determined using remote sensing data.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Акбари X., Бондарь Ю. Н., Сысуев В. В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Indicative parameters of trees in the landscapes of the edge zone of Valdai ice cover

Interrelations of the spatial distribution of tree stands parameters and the landscape structure of the edge zone of Valdai ice cover have been studied. Sharp changes of forests are obvious when moraine and kame landscapes are replaced by the landscapes of outwash plains. Transition from one landscape area to another could be traced by timber volume of predominant tree species and occurrence of subordinate species, i.e. pine within kame and moraine landscapes, alder and birch on bogs, etc. Different bog urotshishches could be identified by the dominance of pine within peatbogs, occurrence of spruce and birch within transitional bogs and abundant alder within swamps. Spatial distribution of tree species could be easily determined using remote sensing data.

Текст научной работы на тему «Индикационные свойства древостоя в ландшафтах краевой зоны валдайского оледенения»

УДК. 911.2: 581.526.42 (470)

X. Акбари, Ю.Н. Бондарь, В.В. Сысуев

ИНДИКАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ДРЕВОСТОЯ В ЛАНДШАФТАХ КРАЕВОЙ ЗОНЫ ВАЛДАЙСКОГО ОЛЕДЕНЕНИЯ1

В нормальных естественных условиях существует приуроченность конкретных лесных насаждений к определенным структурным частям ландшафтных систем [15]. В последние десятилетия многие лесоводы пришли к выводу, что экологические и социальные функции лесов, структуру лесного фонда, рост и производительность лесов наиболее целесообразно рассматривать в пределах природно обособленных комплексов — географических ландшафтов [1]. По сравнению с традиционными выделами в ПТК ранга фации происходят более упорядоченные процессы формирования, роста и развития древостоев, отмечается значительное снижение значений варьирования основных таксационных показателей, т.е. ландшафтный метод выделения лесохозяйственных участков имеет больше объективности и универсальности [7]. В связи с этим исследования лесоводов для повышения качества лесоустройства направлены на использование многочисленных ландшафтных индикаторов, которые используются для опознавания, классификации и лесорастительной оценки ПТК [8, 9]. Так, в процессе ландшафтно-морфологической интерпретации для целей картографирования лесов предлагается вырабатывать ландшафтно-индикационные цепи типа: форма рельефа состав отложений богатство условий произрастания глубина фунтовых вод —» лесное сообщество таксационные показатели древостоя [9].

Однако формы рельефа, особенно в равнинной части лесной зоны, далеко не однозначно дешифрируются по космическим снимкам, поскольку маскируются древесным пологом. Тем более затруднительно судить по космическим снимкам о литологических и почвенных условиях, не говоря уже о глубине грунтовых вод.

В связи с этим нами поставлена обратная задача: относительную консервативность древесных пород в естественных условиях местопроизрастания использовать в качестве индикаторов бореальных ландшафтов ранга урочищ, местностей и ландшафтов, т.е. выяснить, как состав и структура леса индицируют различные ландшафтные единицы в конкретных условиях краевой зоны валдайского оледенения.

Известно, что космические снимки содержат объективную и многоцелевую суммарную информацию о всех компонентах ландшафта, определяющих его дистанционное изображение [11]. В науке и практике накоплен большой объем экспериментальных исследований по применению космической съемки в

исследованиях лесов. Можно привести примеры таких традиционных задач, решаемых с помощью дешифрирования космических снимков, как изучение динамики границ лесных земель, тематическое картографирование лесов, инвентаризация таежных лесов, контроль лесопользования и хода лесовосстановле-ния на вырубках и гарях таежной зоны и др. [16] Поэтому следующей задачей было выявление возможностей автоматизированного дешифрирования космической съемки для выявления структуры лесного покрова и использования полученных классов в качестве индикаторов структуры ландшафтов.

Для детальной характеристики закономерностей пространственного распределения древостоя и связи его со структурой ландшафтов была проведена сплошная ленточная таксация древостоя. Для иллюстрации закономерностей выбран один из наиболее используемых и показательных лесотаксационных параметров — сумма диаметров деревьев каждой породы. Этот показатель характеризует напрямую или через функциональные связи и состав пород, и запасы, и сомкнутость древостоя [6].

Работа выполнена как экспериментальная часть исследований по автоматизированному дешифрированию структуры ПТК.

Объекты исследований

Объектами исследования являлись лесные ландшафты центральной части территории национального парка Валдайский (Новгородская область), прилегающей с юга к оз. Валдайское. Национальный парк находится на границе подзон южной тайги и хвойно-широколиственных лесов. Вследствие хозяйственной деятельности здесь велика доля производных лесов, главным образом березняков и сероольшаников, однако очень значительную площадь занимают хвойные леса с преобладанием ели или сосны [10].

Наличие в пределах участка исследования сложного сочетания генетических форм моренного, камо-вого, зандрового и озового рельефа обусловило пестроту ландшафтной структуры и структуры растительного покрова. Наиболее продуктивные лесные сообщества формируются на вершинах и склонах моренных и камовых холмов, сложенных преимущественно суглинками, перекрытыми местами маломощными алевритовыми отложениями, и представлены высокобонитетными ельниками с редкой примесью сосен. Сосна — индикатор супесчаных поверхност-

1 Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант № 05-05-64848).

ных отложений: чем больше мощность двучлена, тем выше доля сосны в древостое.

В зависимости от литологии отложений и условий трофности на вершинах и склонах моренных форм формируются субнеморальные ельники (папо-ротниково-широкотравные, папоротниково-ланды-шевые), ельники разнотравно-черничные, ельники кисличные, кислично-черничные и папоротниково-кисличные, майниково-кисличные [5].

В сырых межхолмовых понижениях и у подножий склонов формируются хвощово-долгомошные еловые и елово-березовые леса с черникой. При хорошем дренаже в таких условиях произрастания формируются папоротниково-таволговые ельники и ельники-кисличники.

Песчаные озовые гряды и дюны, имеющие водно-ледниковый и эоловый генезис, сложены мощными песками с прослоями валунно-галечникового материала. Связанный с ними тип местообитаний характеризуется низкой трофностью и дефицитом увлажнения, что обусловлено хорошей водопроницаемостью песков и их петрологическим составом. В данных местообитаниях формируются высокобони-тетные сосняки бруснично-зеленомошные и черничные [2].

Вследствие слабого развития дренажной сети существенное распространение имеют болотные типы условий местообитания. Болотные леса относятся к разряду редколесий. На низинных болотах растут низкобонитетные елово-березовые и ольховые редколесья.

На переходных болотах формируется елово-бере-зовое редколесье с примесью сосны. Деревья имеют меньшую плотность, чем на низинных болотах, и относятся к низкому классу бонитета [3].

Наихудшие условия местообитания древостоя формируются в условиях верховых сфагново-пушице-вых болот. Эти типы местообитаний характеризуются очень низкой трофностью и высокой переувлажненностью, верховой сфагновый торф отличается очень низкой зольностью [13]. В условиях верховых болот растут низкобонитетные сосново-березовые редколесья.

Методы полевых исследований

С целью охвата наибольшего разнообразия природных геосистем трансекты закладывались с учетом ландшафтной структуры участка исследования (рис. 1). Трансекты пересекают ряд типичных ландшафтов Валдайского физико-географического региона: 1) ландшафт грядово-холмистой моренно-камовой равнины на средних карбонатных моренных суглинках, часто перекрытых пылевато-супесчаными отложениями небольшой мощности; 2) ландшафт грядово-котловин-ной камово-озовой равнины на песчано-супесчаных отложениях; 3) ландшафт плоской озерно-водно-лед-никовой равнины с грядами.

При нивелировке задавался регулярный шаг 5 м; интервал между точками комплексных ландшафтных

описаний 20 м. Первый трансект протяженностью 1000 м имеет сначала азимут 315°, затем 350° (рис. 1). Второй и третий трансекты протяженностью 2600 м имеют азимут 90°, меняющийся в конце на 135°. От конца третьего трансекта заложен четвертый трансект (1180 м) с азимутом 0°.

В комплексные ландшафтные описания входили стандартные описания рельефа, почв и растительности. Мощность поверхностных супесчано-песчаных отложений двучлена определялась в разрезах или с помощью бурения. На болотах для определения мощности и сложения торфа проводилось бурение. В описании травяного покрова указывались виды, их обилие, фенофаза и высота. В некоторых точках производилось бурение для определения уровня фунтовых вод. В остальных точках кривая депрессии уровня фунтовых вод определялась расчетным методом.

Основной метод изучения и выявления типов условий местопроизрастания в полевых условиях — сплошная ленточная таксация по трансектам, что в совокупности составило 239 площадок размером 20x20 м. Таксационный материал привязан к точкам трансект и ландшафтной карте.

Измерялись высота (м), диаметр ствола (см), диаметр крон (м), возраст, ярус и состояние каждого дерева. Высота определялась с помощью эклиметра (высотомера), диаметр ствола измерялся каллипером. Бонитет древостоев определялся по таблицам хода роста из справочника [12]. Запас и полнота древостоя рассчитывались по формулам и специальным таблицам [12]. Диаметр крон оценивался по проекции на дневную поверхность. На каждой площадке учитывался подрост и подлесок.

Все данные таксации и параметры, характеризующие условия местообитания, введены в базу данных. Обработка данных проводилась с помощью корреляционного анализа по следующим показателям: абсолютной высоте, уклону и кривизне поверхности, уровню грунтовых вод (УГВ), мощности облегченного наноса на двучленных отложениях, влажности почвы и экспозиции.

Обсуждение полученных результатов

Состояние, бонитет и характер древостоев в пределах исследованных ландшафтов и урочищ значительно различаются. Это связано с изменением условий местообитаний, дифференциацией почвенно-гидрологических условий, определяющих состав и таксационные параметры древостоя.

Поскольку сумма диаметров стволов пород напрямую или через функциональные связи характеризует и состав пород, и запасы, и среднюю высоту, и бонитет, и сомкнутость древостоя на учетной площадке, было предположено, что эта таксационная характеристика является хорошим показателем дифференциации лесного покрова. Сумма диаметров показывает типичность местообитания каждой породы, состав лесного сообщества, а также роль и долю по-

роды в конкретном лесном фитоценозе. Основные закономерности ландшафтной дифференциации древостоя основных пород наглядно представлены на рис. 2. На рисунке приведены измеренные суммы диаметров древостоя по ландшафтным трансектам для ели, сосны, ольхи и мелколиственных (береза + осина) пород. На рис. 2 все четыре трансекта сведены в единый, хотя азимуты их различаются.

В ландшафте грядово-холмистой моренно-камовой равнины основной лесообразующей породой является ель. В пределах урочищ местности моренных холмов и гряд (рис. 1, 1а) на вершинах холмов формируются типичные ельники кислично-зелено-мошные на дерново-палево-подзолис-тых почвах. В этих местообитаниях сумма диаметров стволов ели составляет в среднем 250—350 см. Наиболее оптимальны для роста ели в пределах данной местности пологие и полого-покатые склоны холмов со слабосмы-тыми дерново-палево-подзолистыми почвами, на которых формируются типичные ельники-черничники, а в условиях карбонатной морены произрастают ельники широкотравно-папо-ротниковые. В этих условиях сумма диаметров стволов ели достигает 450— 550 см. Этот пик хорошо виден в начале профиля на рис. 2. Близкие данные получены и в других работах [5].

Для урочищ низинных болот характерна относительно высокая плотность деревьев, так как деревья занимают небольшое жизненное пространство. Однако ель присутствует только в отдельных присклоновых местообитаниях. Выходы грунтовых минерализованных гидрокарбонатных вод и богатые элементами минерального питания низинные торфяные почвы [14] создают наиболее благоприятные условия для произрастания ольхи на низинных болотах, где у нее наблюдаются наибольшие суммы диаметров стволов (рис. 2).

Рассмотрим местообитания еловых насаждений в пределах местности грядово-мелкохолмистых морен-но-камовых равнин (рис. 1, 16) на супесчано-моренном двучлене. Эти ландшафты характеризуются наличием относительно мощного двучлена, в условиях которого почвы обладают высокими аэрационными способностями и не способны к сильному переувлажнению. Здесь выявлены наибольшие суммы диаметров ели (600—700 см) в пределах урочищ выпуклых вершинных поверхностей холмов с майниково-кис-лично-папоротниковыми ельниками на иллювиаль-но-железистых дерново-подзолистых двучленных почвах. На рис. 2 в районе т. 80 хорошо видна приуро-

Валдайское

Рис. 1. Фрагмент ландшафтной карты исследуемого участка (белые кружочки — ландшафтные трансекты): 1 — моренная суглинистая равнина с камовыми холмами с еловыми и сосново-еловыми кислично-зеленомошными лесами на дерново-палево-подзолистых почвах: 1а — холмисто-грядовая моренная равнина с ельниками чернично-зелено-мошными на смытых дерново-палево-подзолистых почвах, 16 — мелкохолмистые камо-вые супесчаные комплексы на суглинистой морене березово-сосново-еловыми кислично-зеленомошными лесами на дерново-палево-подзолистых почвах; II — камово-озовая песчано-супесчаная равнина с сосново-еловыми папоротниково-майниково-кисличны-ми лесами на иллювиально-железистых дерново-подзолах: IIa — мелкогрядово-холмис-тые супесчаные камы на озовых конусах выноса с сосново-еловыми чернично-майни-ковыми лесами на слабосмытых иллювиально-железистых дерново-подзолах, Пб — плоские заболоченные песчано-супесчаные поверхности на озовых конусах выноса с березово-еловыми чернично-осоковыми лесами на контактно-осветленных дерново-подзолах; III — озерно-водно-ледниковая равнина с грядами с сосново-еловыми долго-мошными лесами на контактно-осветленных дерново-подзолах: Illa — заболоченная озерно-водно-ледниковая равнина с сосново-березовыми сфагново-багульниковыми лесами на торфяно-глеевых почвах. Жирной линией показаны границы ландшафтов, а тонкой —

местностей

ченность максимальных сумм диаметров ели к вершинам и склонам моренных холмов, перекрытых су-песчано-алевритовыми отложениями.

Условия местообитания в пределах возвышенных местностей грядово-холмистых моренно-камовых ландшафтов являются для ели наиболее оптимальными в пределах исследуемой территории. Относительно благоприятные условия для формирования ельников образуются в пределах урочищ крутых и крутопокатых склонов холмов с еловыми и сосново-еловыми папоротниково-майниково-кисличными лесами на сильносмытых иллювиально-железистых дерново-под-золистых двучленных почвах. Суммы диаметров в этих условиях местообитания достигают 350—450 см. Менее оптимальные условия для формирования ельников приурочены к абрадированным плоским вершинным поверхностям, сумма диаметров на которых достигает 300—350 см. На графике (рис. 2) видно, что на вершинных поверхностях есть "белые" пятна (т. 120), соответствующие массовым вывалам ельников, на-

100 120 140 Точки трансектов

200

220

240

Рис. 2. Изменение суммы диаметров древостоя по ландшафтным трансектам. Условные обозначения см. на рис. 1

чавшимся после нескольких предыдущих засушливых лет [4].

Благоприятные местообитания для ельников формируются в долине ручья с богатыми перегнойно-глееватыми и аллювиальными почвами.

В условиях местностей ландшафта озерно-водно-ледниковой равнины с урочищами дюнных песчаных холмов формируются неблагоприятные условия для роста и развития ельников. С точки 160 (рис. 2) суммы диаметров ели резко уменьшаются, еловые леса встречаются лишь на склонах и в депрессиях понижений, сумма диаметров в данных условиях местообитания составляет в среднем 250 см и менее (т. 210). Более высокие показатели суммы диаметров стволов ели в конце графика приурочены к условиям местообитания подножий и нижних частей склонов камовых холмов ландшафта грядово-котловинной ка-мово-озовой равнины.

В пределах ландшафта грядово-котловинной ка-мово-озовой равнины, сложенной мощными песчаными отложениями, находятся типичные местообитания сосны. Сосновые леса занимают плоскоувалистые поверхности холмов с песчаными контактно-ос-ветленными дерново-подзолистыми почвами. Плоские понижения равнины с пушицево-сфагново-са-

бельниковыми верховыми и переходными болотами также характеризуются преобладанием сосны в древостое. Средние суммы диаметров стволов сосны в пределах данных типов местообитаний составляют в среднем 250— 300 см, причем суммы диаметров стволов сосны в этих контрастных по условиям местообитаниях почти не отличаются. Это связано с разной плотностью стволов, на болоте условия роста неблагоприятные, и при малых запасах древесины там произрастает большее количество особей на единицу площади, чем на сухих песках, где деревья занимают значительно большее жизненное пространство [5].

В пределах ландшафта моренно-камо-вой равнины на двучленных отложениях сосновые насаждения играют подчиненную роль в лесном сообществе. Характерные участки произрастания сосны приурочены к урочищам выпуклых вершинных поверхностей холмов на иллювиально-железистых двучленных дерново-подзолах. В этих местообитаниях формируются сосняки майниково-кисличные и травяно-кустарничковые. Суммы диаметров составляют в среднем 250—300 см. На графике эти местообитания приурочены к т. 63—75. Корреляционный анализ выявил относительно высокую положительную связь (рис. 3) суммы диаметров стволов сосны с мощностью двучлена, имеющего облегченный (супесчаный) механический состав.

Максимальные суммы диаметров сосны (400— 550 см) приурочены к типично сосновым местообитаниям — урочищам верховых сфагновых и переходных болот, заболоченных и боровых лесов, местностей ландшафта озерно-водно-ледниковой равнины.

В этих природных комплексах образуются неблагоприятные условия для роста и развития конкурентов сосны (ель). Условия данных местообитаний характеризуются экстремально влажными и сухими почвами, а также беднейшим минеральным составом. На верховом болоте (т. 164—172 и 181 — 195) сосна имеет низкую продуктивность, но из-за небольшого количества необходимых дереву на болоте жизненных ре-

Коэффициент корреляции г = 0,44

450 400

0 350

CD

§. 300

5

s 250 га

5 200

пз

1 150 " 100

50

0,0

,

00 о ( _ -

о о

1 > ^^

о .-в -

о < 1 о

о <Ъ о

0,2

1,2

1,4

0,4 0,6 0,8 1,0 Мощность двучлена, м

Рис. 3. Корреляционная зависимость между суммой диаметров сосны на двучлене и мощностью двучлена

болоченный лес, в древостое (в отличие от верховых болот) начинают появляться береза и ель, однако в условиях торфянистых почв сосна доминирует. В пределах местностей грядовых дюн лесной фитоценоз почти полностью представлен сосной, лишь иногда в зоне аккумуляции стока появляются ель и береза (т. 196-199).

Данные, полученные на трансектах в полевых условиях, были привязаны к спектрозональному ска-нерному изображению ETM+/Landsat-7 (сцена path 182, row 20, выполненная 21 сентября 2001 г. с разрешением 30 м). На основе спектральных физических свойств каналов и специальных индексов (NDVI и др.) была проведена прямая классификация (без учителя) структуры растительного покрова территории с использованием метрики Евклида. Дихотомическая

59

50

25

22

Еловые сомкнутые

Елово-сосновые и сосновые

Смешанные и елово-сосновые

Сосновые заболоченные

Елово-мелколиственно-сосновые окраин болот

Верховые болота с сосной и мелколиственными породами

Рис. 4. Карта структуры лесного покрова с нанесенными трансектами лесотаксационной съемки

сурсов на единице площади может произрастать классификация, проведенная до 4-го уровня (16 клас-большое количество деревьев. В пределах ландшафта сов), дала высокую достоверность выделения классов зандровой равнины (т. 173—180), где формируется за- (94%). Составленная по априорным физическим дан-

ным карта дешифрированных классов уточнена на основе полевых трансектных описаний: определено реальное содержание классов и составлена карта растительного покрова, в которой объединены схожие по содержанию классы (рис. 4).

Для верификации дешифрированных классов на основе данных лесотаксации методом дискриминант-ного анализа было отобрано 20 таксационных параметров, измеренных в поле: суммы диаметров, запасы древостоя, средние высоты, количество деревьев на площадке, средние диаметры и высоты деревьев на площадке и т.п. Достоверность классификации определялась по наиболее характерным классам лесной растительности, которые "подсекаются" ландшафтными трансектами: 3 — еловые сомкнутые леса; 4 — елово-сосновые и сосновые леса; 5 — смешанные и елово-сосновые леса; 6 — сосновые заболоченные; 7 — елово-мелколиственно-сосновые окраины болот (рис. 4). Результаты оценки качества классификации Ьапс^сП представлены в табл. 1.

Дискриминантный анализ показывает, что все выделенные классы с высокой достоверностью подтверждаются (распознаются) полевыми данными; 3-й класс с вероятностью 59,1% распознается на основе лесотаксационных параметров, 5-й класс — с вероятностью 56%. У 4, 6 и 7-го классов процент распознаваемости ниже — менее 50%. Еловые сомкнутые леса как доминантный тип растительных сообществ имеют самый высокий процент распознавания. В целом распознаваемость описанных в поле древостоев на основе дешифрированных классов составляет 50%, что свидетельствует об удовлетворительной согласованности данных и пригодном для экстраполяции качестве классификации. При оценке качества классификации Ьапс^ необходимо учитывать, что основная доля в ошибках распознаваемости классов приходится на соседние и, главное, близкие по содержанию и смыслу классы. Определенная доля ошибки заложена в технической характеристике съемки, а именно в ее разрешении — 30 м, поэтому площадка описания (20x20 м) может попадать в другие классы соседних пикселей, что в условиях сложной структуры лесного покрова существенно влияет на оценку качества. Существенным фактором, снижающим информативность данных снимка, могла стать дата съемки — сентябрь. С учетом всех этих факторов можно дать высокую оценку качества классификации космического снимка.

На основе дискриминантного анализа составлена таблица средних значений таксационных характеристик древостоя для полученных классов. Сортировка характеристик по значению Р-критерия позволяет определить основные параметры, влияющие на распознавание и дифференциацию классов древостоя (табл. 2).

Максимальный вес в распознаваемость классов вносят суммы диаметров пород: сосны (Р = 9,1) ольхи (р = 8,8), мелколиственных пород (Р = 7,9), ели (Р - 6,0). Высокая роль для распознавания классов

Таблица 1

Оценка качества классификации снимка по полевым данным

Классы 1_апс15а( Процент достоверно распознанны х классов Предсказываемые классы

3 4 5 6 7 Всего

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

3 59,1 39 17 7 1 2 66

4 40,7 20 24 5 6 4 59

5 56 7 10 28 2 3 50

6 44 1 3 6 11 4 25

7 40,9 0 4 2 7 9 22

Всего 50,0 67 58 48 27 22 222

принадлежит количеству деревьев основной породы (Р = 7,6) и сумме запасов древостоя (Р = 7,2).

Таким образом, по результатам верификации дешифрированных классов на основе полевых лесотаксационных данных наилучшими показателями дифференциации лесного покрова оказались суммы диаметров стволов каждой породы. Этот показатель характеризует породный состав древостоя, обусловливает степень сомкнутости и диаметр крон и, следовательно, спектральные характеристики полога леса. Соответственно этот показатель может быть наиболее достоверно интерполирован по космическому снимку на достаточно обширную площадь.

Можно сделать следующие выводы по связи пространственного распределения древесных пород с ландшафтной структурой территории.

1. Отчетливо видны изменения суммы диаметров древостоя на фоне изменения высотных ступеней рельефа. Наиболее резкое изменение древостоя отмечается при смене моренно-камовых ландшафтов, с одной стороны, и зандровых равнин — с другой. При этом еловые леса сменяются сосняками.

2. Смена местностей отмечается по появлению второстепенных пород, а также по изменению суммы диаметров какой-либо второстепенной породы. Например, сосна в камовых и моренных ландшафтах индицирует мощность облегченного супесчаного наноса на двучленных отложениях. В результате на камовых комплексах ландшафта грядово-котловинной камово-озовой равнины значительно чаще преобладает сосна, чем на сходных по рельефу камово-мо-ренных ландшафтных комплексах. Местность грядо-во-холмистых моренных комплексов занимает возвышенные ступени рельефа и характеризуется преобладанием высокобонитетных ельников и низинных ольховых болот в межгрядовых ложбинах.

3. Оптимальные типы условий местопроизрастания ельников формируются на моренных и камовых холмах, сложенных суглинками с линзами супеси. Как правило, это папоротниково-травяные и мохово-травяно-кустарничковые леса. Оптимальные типы условий местопроизрастания сосновых лесов формиру-

Таблица 2

Средние значения характеристик древостоя для выделенных классов

Характеристики древостоя Классы F-критерий

3 4 5 6 7

Сумма диаметров сосны 35,4 85,2 132,8 296,0 221,7 9,1

Сумма диаметров ольхи 8,7 18,4 40,7 7,5 2,6 8,8

Сумма диаметров мелколиственных 19,8 26,8 60,3 36,6 57,4 7,9

Количество деревьев 1-й породы (по формуле) 8,5 7,4 8,7 15,2 13,0 7,6

Сумма запасов древостоя на площадке 17,9 14,6 12,7 10,3 5,7 7,2

Сумма диаметров ели 303,0 197.8 157,1 90,3 32,2 6,0

Средний диаметр стволов 3-й породы 5,2 8,5 13,9 11,5 7,2 3,3

Средняя высота 3-й породы 4,4 7,0 11,9 8,7 6,9 2,8

Количество деревьев 3-й породы 0,2 0,4 0,9 0,7 0,5

Логарифм суммы диаметров ели 5,3 4,3 4,2 3,1 1,8

Средний диаметр стволов 2-й породы 18,7 22,3 22,8 18,3 12,3

Средний диаметр стволов 1 -й породы 35,7 33,3 30,5 25,5 19,3

Средняя высота 2-й породы 15,4 17,3 19,9 16,1 11,7

Средняя высота 1-й породы 29,7 26,3 25,8 21,9 17,0

Количество деревьев 2-й породы 1,2 1,6 3,7 2,5 1,5

Сумма диаметров древостоя 366,9 328,1 390,9 430,5 313,9

Запас живой древесины 13,3 11,7 10,6 9,3 5,2

Запас сухостоя 1,2 0,8 1,0 0,6 0,3

Запас валежника 3,4 2,0 1,0 0,3 0,2

ются на песчаных озовых грядах и дюнах, где эти леса имеют высокий класс бонитета.

4. В болотных условиях леса характеризуются замедленным ростом, малыми формами, низким классом бонитета. Однако высокие суммы диаметров у сосны в пределах верховых болот свидетельствуют, что верховые болота являются типичными местообитаниями сосны. Появление березы и особенно ольхи в болотных условиях индицирует повышение троф-ности и смену типа болот.

5. Автоматическое дешифрирование космических спектрозональных снимков методом прямой класси-

фикации с метрикой Евклида позволяет достоверно выделять основные структуры лесного покрова на уровне урочищ.

6. Верификации классификации снимка на основе полевых лесотаксационных данных показала, что лучшими показателями, распознающими выделенные классы лесного покрова, оказались суммы диаметров стволов каждой породы. Этот показатель характеризует породный состав древостоя, обусловливает степень сомкнутости, диаметр крон и спектральные характеристики полога леса.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Алексеевский A.C., Кемомяки С., Любимов A.B. и др. Устойчивое управление лесным хозяйством: научные основы и концепции: Учеб. пособие / Под ред. A.B. Селиховки-на. СПб.; Йоэнсуу, 1998.

2. Аравин В.И. Озы Новгородской области // Краевые образования материковых оледенений. М., 1972. С. 162—165.

3. Ватковский О.С. Анализ формирования первичной продуктивности лесов. М., 1976.

4. Восточноевропейские леса: история в голоцене и современность. Кн. 1. М., 2004.

5. Дыренков С.А. Структура и динамика таежных ельников. J1., 1984.

6. Загреев В.В. Географические закономерности роста и продуктивности древостоев. М., 1978.

7. Калашников E.H., Тетенькин А.Е. Варьирование древостоев в фациях // Аэрометоды изучения лесных ландшафтов. Красноярск, 1975. С. 82—92.

8. Калашников E.H., Киреев Д.М. Основы ландшафтно-статистического метода лесоинвентаризации. Новосибирск, 1978.

9. Киреев Д.М., Сергеева В.Л. Ландшафтно-морфологи-ческое картирование лесов. М., 1992.

10. Национальные парки России. М., 1996.

11. Николаев В.А. Космическое ландшафтоведение: Учеб. пособие. М., 1993.

12. Общесоюзные нормы для таксации лесов: Справочник. Табл. 130—133 / Под ред. O.A. Кочетова. М., 1992.

13. Сысуев В.В. Ландшафтно-геохимические черты верхового болота // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. География. 1973. № 2.

14. Сысуев В.В. Ландшафтно-геохимические процессы в голоцене (реконструкция по отложениям низинного болота) // Почвоведение. 1980. № 5. С. 71—81.

15. Сысуев В.В., Шарый П.А. Выделение типов условий местопроизрастания для лесоустройства по участковому методу // Лесоведение. 2000. № 5. С. 10—19.

16. Черных В.Л., Сысуев В.В. Информационные технологии в лесном хозяйстве. Йошкар-Ола, 2000.

Кафедра физической географии и ландшафтоведения

Поступила в редакцию 21.12.2005

X. Akbari, Yu.N. Bondar, V.V. Sysuyev

INDICATIVE PARAMETERS OF TREE STANDS IN THE LANDSCAPES

OF THE EDGE ZONE OF VALDAI ICE COVER

Interrelations of the spatial distribution of tree stands parameters and the landscape structure of the edge zone of Valdai ice cover have been studied. Sharp changes of forests are obvious when moraine and kame landscapes are replaced by the landscapes of outwash plains. Transition from one landscape area to another could be traced by timber volume of predominant tree species and occurrence of subordinate species, i.e. pine within kame and moraine landscapes, alder and birch on bogs, etc. Different bog urotshishches could be identified by the dominance of pine within peatbogs, occurrence of spruce and birch within transitional bogs and abundant alder within swamps. Spatial distribution of tree species could be easily determined using remote sensing data.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.