CC BY
16
1. Л1СОВЕ ТА САДОВО-ПАРКОВЕ ГОСПОДАРСТВО
УДК 676.034:658:001.82 Зав. лаб. ботатчногоресурсознавства
В.М. Мтарченко, д-р бюл. наук -1нститут ботатки М. М.Г. Холодного НАН Украти, м. Kais
РОЗРОБЛЕННЯ МЕТОД1В ЕКСПРЕС-ОБЛ1КУ РЕСУРС1В CONVALLARIA MAJALIS L.i
Представлено результати розроблення моделi експрес-облжу pecypciB Convallaria majalis L. в польових умовах, отриманi на 0CH0Bi статистичного аналiзу сировинно зна-чущих показникiв популяцiй цього виду, включаючи методи багатовимiрного регре-сшного аналiзу. Серед шести аналiзованих показнигав Convallaria majalis статистично значущими виявилися: проективне покриття, щшьнгсть пагонiв i маса парцiального па-гона. Застосування кроково! регреси дало змогу видшити найбiльш значущi змiннi i сформулювати алгоритм визначення щiльностi запасу за вшма показниками i окремими з них. На оснсга результатiв статистичного оброблення даних складено таблицi для об-лiку ресурсiв конвали в польових умовах.
Ключовг слова: методи облжу, регресшний аналiз, ресурси, Convallaria majalis L.
Облж недеревних рослинних ресуршв, зокрема ресуршв лжарських рос-лин, е необхщною умовою забезпечення !х сталого використання та збереження [3]. Потреба кшьюсного обл1ку ресурив Convallaria majalis L., оминаючи зва-жування сировини на кожнш облжовш дшянщ, обумовила необхщнють розроблення алгоритму оцшювання ресуршв конвалп за визначальними морфометрич-ними ознаками для тдвищення ефективносп польових ресурсних дослщжень.
Облж ресуршв конвалп традицшно здшснюють за класичними ресур-сними методиками з закладанням облжових дшянок у р1зних люорослинних умовах i подальшим опрацюванням отриманих даних [4, 5]. Цей метод дае змогу отримати точш дат на конкретних масивах, однак е трудомютким. Тому над удосконалення метод1в обл1ку ресуршв Convallaria majalis ресурсознавщ пра-цювали тривалий час. У 90-т роки ХХ ст. розроблений 1.Л. Криловою та !! ко-легами [6] експрес-метод для визначення ресурив конвалп за проективним пок-риттям у межах конкретних райошв европейсько! частини Росп. Однак зютав-лення наших фактичних i отриманих, вщповщно до запропоновано! авторами розрахунково! таблищ, результапв облжу ресуршв конвалп дае розб1жнють 2050 %, це тдтверджуе позищю автор1в, що дат таблищ можуть бути об'ективни-ми для обл1ку ресурив цього виду лише у межах географ1чного регюну, де зби-рались статистичш показники [6]. Тестування запропонованого експрес-методу тд час обл1ку ресуршв конвалп у Льв1вськш, Волинськш, Р1вненськш, Жито-мирськш, Черкаськш та Кшвськш областях свщчить, що головною причиною вщхилення фактичних даних щшьносп запасу сировини C. majalis вщ прогно-
1 Автор висловлюе подяку за надання цшних консультацш у статистичному опрацюванш наявних даних д-ру бюл. наук I.I. Дзевер1ну - 1нститут зоологи 1м. I.I. Шмальгаузена НАН Украши
зованих за проективним покриттям е складшсть точного визначення вщсотка проективного покриття на рiзних стадiях розвитку рослин та за рiзних погодних умов, оскшьки проекцiя листкiв конвалп - показник, який дуже варiюе. Листки конвалп за достатнього зволоження Грунту на початку цвтння (коли зби-раеться сировина) зазвичай займають майже вертикальне положення i лише в умовах нестачi вологи чи у другш половинi вегетацп займають положення 4560°, що iстотно змiнюе показники проективного покриття. У спекотну погоду проекщя листкiв цього виду рослин може ютотно змiнюватись i визначити чгг-ко його проективне покриття можуть лише досвiдченi ресурсознавцi. Отже, показник проективного покриття на рiзних стадiях розвитку рослин конвалп i за рiзних погодних умов може ютотно вiдрiзнятися, що збшьшуе похибку пiд час облiку ресуршв. Окрiм того, у запропонованiй авторами таблиц експрес-облiку ресурсiв С. та]аШ [74-78] наявш данi щодо щшьносп запасу надземно1 маси конвалп лише у межах 45 % 11 проективного покриття.
1нший шдхщ до визначення бюлопчних ресурсiв конвалп за типом люо-рослинних умов i за повнотою деревостану запропонований О.М. Гриник [2]. Цей метод дае дуже наближеш результати щодо ресурсно! значущосп СотаПа-па ша]аН$, оскшьки формування сировинних ценопопуляцш С. та]аН$ визна-чаеться комплексом багатьох чинниюв i нашi дослiдження свiдчать, що ресур-созначущi ценопопуляцп цього виду на територп Укра1ни займають менше нiж 10 % площi лiсiв, оптимальних для зростання конвалп. Причому в подiбних це-нотичних умовах ресурсна значущють С. та]аШ може вирiзнятись на порядок, оскiльки на 11 ресурсш показники iстотно впливають освiтлення, вологiсть та багатство Грунту. У запропонованш автором таблицi експрес-визначення ресур-сiв конвалп за проективного покриття 30-100 % щшьнють особин становить 10100 шт./м2 у дослщжуваних типах лiсорослинних умов [2], що дае велику роз-бiжнiсть ресурсних характеристик та унеможливлюе застосування цих даних для обл^ ресуршв.
Метою роботи було розробити алгоритм експрес-обл^ ресурсiв Соп-уаПапа та]аШ у польових умовах на основi статистичного аналiзу комплексу сировинно значущих показниюв, включаючи методи багатовимiрного регре-сiйного аналiзу.
Матер1ал 1 методи досл1дження. Для комплексного статистичного оп-рацювання вiдiбрано данi 100 ценопопуляцш конвалп, для яких наведено ком-плексш данi щодо проективного покриття (Р/р, %), щiльностi запасу сировини (М, г/м2), висоти рослин (И, см), щiльностi наземних пагонiв (N, шт./м2), маси 1 пагона (т}, г), довжини i ширини листково! пластинки (I, w, см), щiльностi ге-неративних пагошв шт./м2). Всього опрацьовано близько 400 власних ге-оботанiчних опишв з ресурсною характеристикою ценопопуляцiй С. та]аШ (проективне покриття, щшьнють запасу сировини, висота рослин та ш.) за про-порцiйним принципом щодо !хньо! ресурсно! значущостi у рiзних регiонах Ук-ра!ни (за винятком Криму).
Дослiдження побудовано на застосуванш регресiйного аналiзу. Вiн дае змогу встановити наявнiсть зв'язку мiж певною змiнною (залежною) та iншими (незалежними) змшними i передбачити значення залежно! змшно! за значення-
ми визначальних незалежних [1]. Для статистичного оброблення використано первинш данi кiлькiсних показниюв морфометричних та вагових характеристик конвалп. Вибiр змшних для побудови остаточноï регресiйноï моделi здiйснено на основi алгоритму кроковоï регресiï (метод включення). Кроковий алгоритм дае змогу видшити визначальнi змiннi (найтiснiше корельованi 3i значеннями дослiджуваноï характеристики). Як залежну змiнну в моделi взято щшьнють запасу сировини конвалп; як незалежш - iншi ресурснi характеристики.
Результати дослвдження. Попереднiй статистичний аналiз засвщчив, що видiленi нами основш ресурсозначущi показники Convallaria majalis одно-рiднi i достатнi за обсягом, тюно корелюють мiж собою i можуть бути важливи-ми для експрес-визначення ресуршв. З'ясування такого зв'язку дае змогу побу-дувати вiрогiдну модель експрес-облiку ресурсiв конвалiï за шдикаторними по-казниками його ресурсноï значущостi.
Загалом на Украïнi ресурсш показники конвалiï невисокi: у бшьшосп обстежених ценопопуляцiй середнi показники ïï проективного покриття стано-вили 5-10 % при щшьносп запасу вщ 27 до 107 г/м2, а проективне покриття 20 % i бшьше зазначене лише на 125 масивах.
Загальною закономiрнiстю змiни ресурсних показниюв конвалп е збшь-шення щiльностi запасу сировини разом зi збiльшенням кiлькостi i розмiрiв па-гонiв. Найварiабельнiшим показником е щшьнють пагошв, найменше - ïхня ви-сота. Серед проаналiзованих геоботанiчних опишв у 63 % з них висота рослин C. majalis була > 30 см; у 12 % - < 25 см.
До визначальних характеристик щшьносп запасу сировини конвалп належать також показники ширини i довжини листковоï пластинки. Встановлено, що в умовах обмеженого зволоження ширина листковоï пластинки конвалп ста-новить 4-7 см, а на свiжих i вологих Грунтах - 5-10 см, що ютотно впливае на показники щшьносп запасу сировини. Довжина листковоï пластинки конвалп менше варж>е за рiзного зволоження, але висота рослин у сухих бютопах на 1530 % менша, шж у свiжих та вологих. Нижче наводимо результати статистичного аналiзу вюьмох ресурсних показникiв ценопопуляцiй C. majalis з рiзних регь онiв Украши.
Ми застосовували кластерний та регресшний аналiз для з'ясування за-лежност ресурсних показникiв Convallaria majalis вщ морфометричних пара-метрiв рослин та шших ресурсозначущих характеристик.
Результати кластерного аналiзу свiдчать, що iснуе юлька незалежно ва-рiюючих систем показниюв, що визначають ресурсну значущiсть ценопопуляцш Convallaria majalis. Визначено, що найтюшше пов'язаш мiж собою показники щшьносп пагонiв та проективного покриття (рис. 1). Вони обидва е найвиз-начальшшими (водночас майже рiвнозначними) для визначення щiльностi запасу сировини, що тдтверджуеться i результатами багатомiрного регресiйного аналiзу. Тобто, щшьнють запасу сировини рiвнозначно i найбшьш тiсно пов'яза-на з показниками проективного покриття та щшьносп пагошв. Встановлення такого зв'язку мае дуже велике значення для експрес-облжу ресуршв конвалп, оскшьки для тдрахунку юлькосл пагонiв на визначенiй площi не потрiбно бути висококвалiфiкованим ресурсознавцем.
Показники P/p M H Nr m1 l w
P/p 1
M 0,85 1
H -0,22 0,09 1
Nr 0,99 0,85 -0,23 1
m1 -0,20 0,13 0,82 -0,21 1
l -0,26 0,05 0,78 -0,26 0,89 1
w -0,12 0,16 0,68 -0,13 0,86 0,66 1
Ng 0,61 0,57 -0,07 0,61 -0,03 -0,10 0,12 1
(скорочення найменувань показнитв наведем вище)
Окремим блоком розмщеш усереднет показники маси пагона C. maja-lis, довжини та ширини листково! пластинки, як близько пов'язаш з висотою рослин i опосередковано - з щшьшстю запасу сировини. Щшьшсть генератив-них пагошв вiддалено пов'язана зi щшьшстю запасу (г = 0,57) та шшими ресур-сними показниками ценопопуляцш конвали (табл. 1).
Табл. 1 Корелящя ресурсних показнитв Convallaria majalis L.
Показники
P/p
M
H
Nr
m1
l
ni
P/p_
M
0.85
H
-0,22
0,09
Nr
0,99
0,85
-0.23
m1
-0,20
0,13
0,82
-0,21
-0,26
0,05
0,78
-0,26
0,89
-0,12
0,16
0,68
-0,13
0,86
0,66
Ng_
0,61
0,57
-0,07
0,61
-0,03
-0,10
0,12
1
1
1
1
1
1
1
1
Примтки: 1. Скорочення найменувань показниюв наведено у роздш "Матерiал i методи дослщження". 2. Курсивом видшено достовiрнi коефщенти кореляцп з piB^M значущостi р<0,05
'О 200 400 600 800 1000 1200 1400 Наявш значения Рис. 2. Прогнозован i наявш значення показнитв wjnbHocmi запасу сировини за визначеног minb^cmi пагошв
Встановлено тюну кореляцiю мiж щiльнiстю запасу сировини i кiлькiстю парцiальних пагонiв конвали (г = 0,85), яка мае майже прямолшшний характер (рис. 2). Результати зютавлення фактичних та передбачуваних ресурсних показ-никiв щiльностi запасу сировини конвали свiдчать, що 1х похибка варiюе у межах 9 %.
Розсiяння показникiв щiльностi запасу сировини С. шщаШ зростае про-порцiйно до збiльшення шдльност парцiальних пагонiв. Найменше розсiяння виявлено у межах 50 шт./м2 (рис. 3).
Щшьшсть пагошв, Рис. 3. Дiаграмарозсяння показнитв щтьност1 запасу сировини Сопхайапа шщаШ зарiзноi щiльностi пагошв
Подiбна картина спостер^аеться, якщо зктавити показники проективного покриття рослин та щiльностi запасу сировини (рис. 4).
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Проективне покриття,% Рис. 4. ДiаграмарозЫяння показнитв щтьност1 запасу сировини Convallaria majalis зарЬного проективного покриття
Загалом aHanÍ3 дисперси показниюв щшьносл запасу сировини C. maja-lis за pÍ3HOi щшьносп надземних пагошв з точшстю 91 % дозволив встановити, що близько 90 % вибiрки попадае в дiaпaзон довiрчого штервалу цих показни-кiв (рис. 3). Це дало змогу розробити розрахункову таблицю для визначення ре-сурЫв конвалп за щiльностi надземних пагошв (табл. 2). Встановлено, що у се-редньому маса парщального пагона конвали (з 2-х листюв) складае 2,7±0'06 г, при висотi рослин 28-33 см. За допомогою статистичного aнaлiзу визначена крива, яка вщображае зaлежнiсть щiльностi запасу сировини C. majalis за щшь-нiстю пагошв. Ми подаемо у таблиц дiaпaзон значень щiльностi запасу надзем-
но! маси конвалп у межах щiльностi пагошв 20-220 шт./м з iнтервалом 20 шт., оскшьки у нас наявш статистично достовiрнi показники у цьому обсязь Щшь-нiсть запасу вираховуеться за формулою:
М = -11,28+2,71-М-, (1)
де: М - щiльнiсть запасу сировини; Мг - щшьшсть пагонiв.
За невеликих значень щшьносп пагонiв (до 20 шт./м2), щшьшсть запасу сировини доцшьно визначати як добуток кшькосп пагонiв на середню масу па-гона.
Табл 2. Розрахункова таблиця визначення щтьност1 запасу сировини
Щшьшсть пагошв , шт./м2 20-40 41-60 61-80 81-100 101-120 121-140 141-160 161-180 181-200 201-220
Щшьшсть запасу сировини, г/м2 43-97 99-151 153-06 207-59 262-14 316-66 370-420 418-468 477-529 531-583
Аналопчно опрацьоваш данi залежностi щшьносп запасу сировини Con-vallaria majalis за pi3Horo проективного покриття рослин (за висоти рослин 2835 см). Щшьшсть запасу вираховуемо за формулою:
М = -35+9,5* P/p, (2)
де: M- щшьшсть запасу сировини; P/p - проективне покриття.
Частка опиив, де проективне покриття конвалп становило понад бшьше 80 % сягала близько 2 %, тому ми наводимо у таблиц ресурсш даш лише до 80 % проективного покриття рослин цього виду з промiжним штервалом у 5 % (табл. 3). За проективного покриття конвалп < 5 % рекомендуемо визначати щшьшсть запасу за щшьшстю пагошв.
Табл. 3. Розрахункова таблиця визначення щшьност запасу сировини Convallaria majalis за проективным покриттям
Проективне покриття, % 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80
Щшьшсть запасу си-ровини, г/м2 12±1,1 107е 155±13 202±16 250±22 257® 345® 392*33 440±" 487й2 535±44 582*50 630*55 677® 725*®
Висновки. Щшьшсть запасу сировини С. ша]а!18 рiвнозначно i найбшьш тюно пов'язана з показниками проективного покриття та щшьносп пагошв, тому для експрес-обл^ п ресуршв можна використовувати метод проективного покриття та метод щшьносп пагошв, для яких запропоноваш розрахунковi таблищ.
Морфометричш характеристики пагона опосередковано визначають ре-сурсну значущiсть ценопопуляцiй С. ша]аН$.
Л1тература
1. Афифи А. Статистический анализ с использованием ЭВМ : пер. с англ. / А. Афифи, С. Эйзен. - М. : Изд-во "Мир", 1982. - 488 с.
2. Гриник О.М. Залежшсть бюлопчного запасу конвалп звичайно! залежно вщ повноти дере-востану та вщ типу лiсорослинних умов на заходi Укра1ни / О.М. Гриник // Науковий вюник НЛТУ Украни : зб. наук.-техн. праць. - Львiв : РВВ НЛТУ Укра1ни. - 2010. - Вип. 20.3. - С. 35-40.
3. Мшарченко В.М. Державний кадастр рослинного свггу / В.М. Мшарченко // Збереження i стале використання бiорiзноманiття Укра1ни: стан, перспективи та заходи вдосконалення. - К. : Вид-во "Фiтосоцiоцентр", 2003. - С. 147-152.
4. Мшарченко В.М. Методика облжу рослинних ресурав / В.М. Мшарченко, О.М. Мшарченко. - К. : ПП Вiрлен, 2004. - 40 с.
5. Крылова И.Л. Методические указания по изучению запасов дикорастущих лекарственных растений / И.Л. Крылова, А.И. Шретер. - М. : Изд-во "Мир", 1971. - 21 с.
6. Крылова И.Л. Составление расчетных таблиц для оценки урожайности по проективному покрытию / И.Л. Крылова, В.И. Капорова // Растительные ресурсы. - 1992. - Т. 28, № 3. - С. 142-155.
Минарченко В.Н. Разработка методов экспресс-учета ресурсов Con-vallaria majalis L.
Представлены результаты разработки модели экспресс-учета ресурсов Convallaria majalis L. в полевых условиях, разработанные на основании статистического анализа сырьево значимых показателей популяций этого вида, включая методы многомерного регрессионного анализа. Среди шести анализируемых показателей Convallaria majalis статистически значимыми оказались: проективное покрытие, плотность побегов и масса парциального побега. Применение шаговой регрессии позволило выделить наиболее значимые переменные и сформулировать алгоритм определения плотности запаса по всем показателям и отдельным из них. На основании результатов статистической обработки данных разработаны таблицы для учета ресурсов ландыша в полевых условиях.
Ключевые слова: методы учета, регрессионный анализ, ресурсы, Convallaria majalis.
Minarchenko V.M. The methods development for expression- evaluation of Convallaria majalis L. resources.
The results of the development of the model of resource evaluation of Convallaria majalis L. in the field conditions, based on statistical analysis of the raw-material-relevant characteristics of populations of this species, including multivariate regression analysis are presented. Among the six analyzed parameters of Convallaria majalis the statistically significant were: projective cover, shoot density and mass of the partial escape. Application walking distance regression possible to identify the most significant variables and formulate an algorithm for determining of the stock density by all indicators and by some of them. On the basis of statistical data the table for express- evaluation of resource of Convallaria majalis was developed
Keywords: accounting methods, regression analysis, resources, Convallaria majalis.
УДК 630*53(477.8) Доц. Р.Д. Василишин, канд. с.-г. наук;
доц. А.Ю. Терентьев, канд. с.-г. наук; доц. О.П. Бала, канд. с.-г. наук; здобувач О.М. Василишин1 -НУ бюресурав Ь природокористування Украти, м. Кшв
Х1Д РОСТУ ШТУЧНИХ МОДАЛЬНИХ БУКОВИХ ДЕРЕВОСТАН1В В УМОВАХ УКРАШСЬКИХ КАРПАТ
Наведено результати моделювання динамжи основних таксацшних показнигав модальних штучних деревосташв бука люового в Украшських Карпатах. На боштетнш основi розроблено таблиц ходу росту букових деревосташв за ушфжованою системою,
1 Наук. кер1вник: проф. П.1. Лакида, д-р с.-г. наук
