CC BY
49
УДК 630.182 ББК 28.081+43 Л-12
Лабинцева С.И., Трепет С.А., МГТУ, г. Майкоп
ОПТИМИЗАЦИЯ ЧИСЛА ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭСТЕТИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ
ЛЕСНЫХ БИОГЕОЦЕНОЗОВ
Проблема использования лесных рекреационных ресурсов становятся в настоящее время все более значимой в Республике Адыгея. При формировании лесных рекреационных зон, разработки организационно-технических проектов ведения рекреационной деятельности необходимо выявление и оценка эстетически привлекательных биогеоценозов. При психолого-эстетическом исследовании лесных территорий оценивается эмоциональное воздействие свойств ПТК или его отдельных компонентов на человека, которые в совокупности определяют степень привлекательности биогеоценозов. Методика этой оценки отличается чрезвычайной сложностью и сводится к выявлению большого числа показателей, а камеральная обработка полученных данных требует существенных затрат времени, это обстоятельство определяет необходимость оптимизации числа показателей эстетической оценки. С этой целью, нами была предпринята попытка, оптимизировать число показателей эстетической оценки для 4 групп лесов бассейна реки Сахрай: широколиственных, смешанных, хвойных и высокогорных.
Одним из важных факторов, оказывающих влияние на эстетическую ценность биогеоценозов, является принадлежность к определенной группе лесных формаций. Можно предположить, что для разных лесных формаций необходим и свой набор показателей, по которым следует проводить оценку их эстетических свойств. Для оценки лесных биогеоценозов нами использовались в целом 27 показателей. При попытке минимизации показателей оценки [1], нами были рассчитаны коэффициенты вариации, характеризующие варьирование оценки обследованных биогеоценозов по каждому показателю. Показатели, балл оценки которых приурочен к определенному порогу, являются неинформативными, т.к. в целом комплексы района исследований оказываются гомогенными по этому показателю. И наоборот, показатели, по которым балл оценки биогеоценозов существенно варьирует, являются наиболее значимыми. Поэтому, установив определенный порог варьирования оценки, мы исключили несущественные для итогового результата показатели.
Полученные коэффициенты вариации (V) оценки эстетических свойств по каждой группе лесов приводятся в таблице 1. Из нее видно, что наибольшее варьирование оценки биогеоценозов всех групп отмечается по двум основным критериям: рельефу (V варьирует от 41 до 67%) и видовому составу подлеска (45—67%). Однако для хвойных и высокогорных лесов наибольшее варьирование оценки наблюдается по дальнему виду плана (70%), а для широколиственных и смешанных максимальная гетерогенность биогеоценозов отмечается по степени покрытия травяным покровом (74 и 54% соответственно). В свою очередь, значения коэффициента вариации оценки оказались невысокими (0-19%) по следующим показателям: уровню синантропизации и средней высоте травянистой растительности, степени покрытия лесного опада, высоте верхнего яруса древостоя. По этим показателям практически все обследованные биогеоценозы получили высокую эстетическую оценку. С учетом этого, в дальнейшем мы для каждой группы лесов производили расчет коэффициентов (К), позволяющих получить достоверную оценку даже при минимальном числе показателей.
Определение порогового значения коэффициента вариации, позволяющего ограничить число показателей оценки, проводилось следующим образом. Были рассчитаны средние оценки биогеоценозов каждой группы формаций по комплексам показателей, соответствующим 10, 20, 30, 40, 50 и 60% минимальным пределам вариации оценки. Для каждой лесной формации состав и число показателей этих комплексов различаются (табл. 1). Полученные значения оценки в дальнейшем последовательно сравнивались с общей оценкой, полученной с использованием всех 27 показателей.
Для определения оптимального комплекса показателей были рассчитаны также стандартные и нормированные отклонения средних значений оценки по выборкам при минимизации числа показателей.
Состав наиболее оптимального набора показателей для разных групп лесов отражен в таблице 1. Результаты оптимизации числа показателей оценки для разных групп лесных формаций приводятся в таблице 2.
Наиболее оптимальный комплекс показателей для широколиственных формаций устанавливается при 30% пороге индекса вариации оценки и включает 14 показателей. Исключены преимущественно показатели, характеризующие пространственную структуру биогеоценозов. Из этой группы показателей наиболее варьирующими оказались: сомкнутость крон и просматриваемость, ярусность и возраст древостоя, диаметр деревьев, а также густота подлеска. Учитывая взаимозависимость некоторых из этих показателей, а именно: сомкнутость, просматриваемость и густоту подлеска; возраст древостоя и диаметр деревьев, можно рекомендовать еще более минимизировать их число и использовать только густоту подроста и подлеска и диаметр деревьев.
Таблица 1. - Комплексы показателей оценки эстетических свойств разных групп лесных формаций при минимизации их числа в соответствии с принятыми пороговыми значениями коэффициента вариации оценки
№ Коэффициент вариации, % 10 20 30 40 50 60
Показатели оценки ШЛ СМ ХВ ВС ШЛ СМ ХВ ВС ШЛ СМ ХВ ВС ШЛ СМ ХВ ВС ШЛ СМ ХВ ВС ШЛ СМ ХВ ВС
Пространственная структура
1 Размещение деревьев 18 23 24 24 23 24 24
2 Сомкнутость древесного полога 36 31 29 29 36 31 29 29 36 31
3 Форма и возраст насаждений 30 24 28 28 30 24 28 28 30
4 Просматривае- мость 38 27 30 30 38 27 30 30 38 30 30
5 Средний диаметр деревьев 46 26 28 28 46 26 28 28 46 46
6 Высота верхнего яруса древостоя 19 11 17 17
7 Мощность подстилки 22 23 25 25 22 23 25 25
8 Густота подроста 19 10 19 19
9 Густота подлеска 32 29 12 12 32 29 32
10 Рельеф 62 41 67 67 62 41 67 67 62 41 67 67 62 41 67 67 62 67 67 62 67 67
11 Крутизна склона 61 34 26 26 61 34 26 26 61 61 34 61 61
12 Дальний вид плана 26 58 70 70 26 58 70 70 58 70 70 58 70 70 58 70 70 70 70
13 Акценты 42 35 34 34 42 35 34 34 42 34 34 42 35
14 Средняя высота травяного покрова 12 15 17 17
Натуральность
15 Соответствие древостоя коренному типу леса 31 11 14 14 31 31
16 Степень покрытия лесного опада 13 16 12 12
Таблица 2 - Результаты оптимизации комплексов показателей оценки эстетических свойств
для разных групп лесных формаций
Группы лесных формаций Число показателей Пороговое значение V, % Станд. отклонение, % Норм. отклонение Кэ
Широколиственная 14 30 5,0 -2,8 1,24
Смешанная 19 20 3,1 -2,0 1,14
Хвойная 18 20 3,1 -2,6 1,16
Высокогорная 18 20 2,2 -1,4 1,09
Обозначения: V - коэффициент вариации оценки; КЭ - перерасчетный коэффициент, позволяющий получить объективную итоговую оценку, учитывая ее снижение при оптимизации числа показателей в оценочном комплексе.
Из группы показателей, характеризующих натуральность природных комплексов, значимо варьирующей оказалась оценка соответствия фитоценоза коренному типу леса, а также степени проективного покрытия травяного покрова. Однако при оценке разнообразия биогеоценозов становится очевидным незначимость его количественного набора. В данном случае наиболее варьирующим, и соответственно значимым, оказывается видовой состав древостоя, подлеска и подроста. Санитарное состояние широколиственных формаций соответствует в большинстве случаев высоким ступеням оценки, и основным показателем здесь выступает захламленность насаждений, т.е. количество упавших деревьев. Стандартное отклонение средней оценки биогеоценозов с использованием этого комплекса показателей составляет 5 % от величины оценки по исходному комплексу, включающему 27 показателей, нормированное отклонение, в свою очередь, равно - 2,8. Перерасчетный коэффициент, позволяющий нивелировать снижение оценки, составляет 1,24.
Для остальных лесных формаций пороговое значение коэффициента вариации оценки оказывается одинаковым - 20 %. При этом число показателей оценки увеличивается несущественно: для оценки высокогорных и хвойных лесов достаточно использовать 18 критериев, для смешанных - 19. Увеличение числа показателей происходит, в основном, за счет критериев, характеризующих пространственную структуру биогеоценозов (используется 10-11 критериев из 14). В этой группе исключаются показатели, отражающие состояние подлеска, подроста и травяного покрова. Однако для смешанных лесов густота подлеска оказывается значимой. Для этих же лесов существенно варьирует и биоразнообразие - необходимо использовать все исходные характеризующие его показатели. Также значимыми для оценки, особенно хвойных и высокогорных лесов, остаются практически все показатели санитарного состояния, исключается оценка механического повреждения деревьев, а для смешанных лесов - еще и санитарного состояния. Величины стандартного (от 2 до 3 %) и нормированного (от 1,4 до 2,5) отклонений оценки при 20% пороге вариации несколько ниже, чем для широколиственных лесов. Соответственно, перерасчетные коэффициенты оценки составляют для высокогорных формаций - 1,09, для смешанных - 1,14, для хвойных - 1,16.
Литература
1. Виноградов, Б.В. Основы ландшафтной экологии [Текст] / Б.В. Виноградов. -М.: ГЕОС, 1998. - 418 с.
