Способ анализа кроны учетной ели по испытаниям хвоинок годичных веточек

Способ анализа кроны учетной ели по испытаниям хвоинок годичных веточек

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к экологической таксации лесных, нелесных и одиночных деревьев ели и оно может быть использовано в природообустройстве и инженерной экологии, дендроэкологическом мониторинге, защите и охране окружающей природной среды путем анализа результатов измерений распределения в кроне и испытаний годичных веточек ели. Анализ кроны учетных деревьев ели можно проводить при однократной или многократной экологической оценке городских и лесных территорий по вегетационным периодам развития и роста еловых веточек по разным мутовкам кроны с южной стороны ели.

Известен способ испытания еловых хвоинок от веточек учетного дерева ели по патенту №2408184, включающий выбор учетных деревьев ели, находящихся под различным антропогенным воздействием, взятие проб в виде веточек ели, отделение хвоинок от каждого стебелька, причем после выбора учетного дерева ели выбирают мутовку, после этого на выбранной ветви намечают веточки одного года возраста, в дальнейшем хвоинки раскладывают в емкости для сушки в комнатных условиях, а после срезки и в процессе сушки пробы хвоинок от каждой веточки взвешивают на весах с погрешностью измерений 0,0005 грамм.

Недостатком является отсутствие геометрической привязки годичных веточек и массы их хвоинок к структуре и параметрам кроны учетной ели.

Известен также способ испытания дерева ели для оценки влагоудерживающей способности срезанных веточек по патенту №2411717, включающий выбор учетного дерева ели и ее мутовку, затем выбирают ветвь первого порядка внутри выбранной мутовки с измерением геодезического направления ее стебля, с конца стебля срезают основную пробу в виде веточки для анализа ее влагоудерживающей способности, после срезки каждую веточку помещают в емкость для транспортировки, а затем все срезанные веточки в лабораторных условиях многократно взвешивают с сушкой в комнатных условиях до достижения постоянной массы.

Недостатком также является отсутствие геометрической привязки годичных веточек и массы их хвоинок к структуре и параметрам кроны учетной ели. Поэтому по результатам испытания веточек на влагоудерживающую способность не удается по прототипу провести анализ кроны учетной ели. При этом высушивание всех срезанных веточек без разделения каждой веточки на хвою и черешок не дает возможности изучать содержание влаги и относительную влажность отдельно в черешке и хвоинках.

При этом анализ кроны у учетной ели можно проводить только по одному геодезическому направлению, например, для экологической оценки месса произрастания учетной ели только южную сторону.

Измерения с южной стороны известны. В испытаниях, например, по патенту №2194385, для экологического мониторинга берутся пробы с южной стороны учетного дерева ели, а для технологического мониторинга для целей выращивания высококачественной технической древесины ствола - с северной стороны.

Таким образом, объект измерения известен в виде веточек от ветвей из различных мутовок дерева ели с южной стороны растения, но прототип не позволяет сопоставлять результаты испытаний веточек в целом, а также их частей в идее черешков и хвоинок по отдельным мутовкам по всей высоте растущей учетной ели.

Технический результат - повышение комплексности анализа кроны учетной ели по результатам измерений и испытаний каждой веточки, срезанной осенью или вначале зимы с одного геодезического направления, например, для экологической оценки места произрастания ели с южной ее стороны, причем по одной годичной веточке у каждой южной ветви по всем мутовкам ели без учета ее терминального побега.

Этот технический результат достигается тем, что способ анализа кроны учетной ели по испытаниям хвоинок годичных веточек, включающий выбор учетного дерева ели и ее мутовку, затем выбирают ветвь первого порядка внутри выбранной мутовки с измерением геодезического направления ее стебля, с конца стебля срезают основную пробу в виде веточки для анализа ее водоудерживающей способности, после срезки каждую веточку помещают в емкость для транспортировки, а затем все срезанные веточки в лабораторных условиях многократно взвешивают с сушкой в комнатных условиях до достижения постоянной массы, отличающийся тем, что после определения учетного дерева ели выбирают геодезическое направление, затем по высоте учетного дерева ели в заданном геодезическом направлении выбирают ветви первого порядка в части мутовок или во всех мутовках, определяют ретроспективный возраст выбранных в мутовках ветвей, начиная с терминального побега у учетного дерева ели, после срезки с отметкой текущего времени срезания и номера мутовки, а также последующей транспортировки каждой срезанной веточки в отдельной емкости, в лабораторных условиях срезанные веточки взвешивают с записью в журнал наблюдения времени, прошедшей после срезки каждой веточки до момента взвешивания, затем разделяют каждую веточку на черешок и пробу хвоинок, причем черешок и пробу хвоинок также взвешивают с указанием момента времени измерения, а после многократного взвешивания черешков и проб хвоинок со срезанных веточек с сушкой их в комнатных условиях до достижения постоянной массы сосчитывают количество хвоинок в каждой пробе, после достижения постоянной массы у проб хвоинок по измеренным значениям текущей массы выполняют моделирование динамики сушки проб хвоинок, затем по полученным статистическим моделям динамики сушки выписывают расчетные значения массы сухой пробы хвоинок и массы влаги, содержащейся в пробе хвоинок в момент времени срезания веточек, при этом суммированием получают общую расчетную массу хвои срезанной веточки, которую сравнивают для оценки погрешности моделирования с измеренными на весах значениями массы хвоинок веточки, кроме этого по измеренным данным делением сухой и сырой массы хвои веточки и массы влаги в ней вычисляют средние значения удельной массы одной хвоинки, и по всем измеренным и расчетным данным выполняют идентификацию биотехнических закономерностей изменения параметров массы в зависимости от ретроспективного возраста веточек учетного дерева ели.

Веточки срезают от ветвей из всех или различных по группам распределения мутовок с южной стороны учетного дерева ели, причем за южную сторону принимается ветвь, у которой продольная ось стебля находится по азимуту в пределах ±15 градусов от южного геодезического направления.

Общее количество направлений может быть равно 12 и в особых случаях испытания учетного дерева ели может быть взято до 12 веточек с каждой мутовки, что дает возможность оценить влияние внешней среды по 12 направлениям или же по количеству ветвей в каждой мутовке, причем при учете числа ветвей в мутовках измеряется азимут каждой ветви первого порядка по направлению ее стебля.

Южная сторона дерева ели дает наибольшую изменчивость в параметрах физиологических процессов развития и роста хвоинок и годичных веточек, поэтому через массу однолетних веточек наилучшими образом выявляются биотехнические закономерности влияния экологического состояния воздуха, воды и почвы на месте произрастания учетной ели в вегетационный период.

Взятие годичных веточек выполняют в конце вегетационного периода у хвоинок в октябре или ноябре месяце.

Срезка одной веточки на конце на один вегетационный период не приводит к разрушению структуры веточек на одной ветви, поэтому испытания веточек можно продолжить на одном и том же учетном дереве ели многократно, что позволяет наладить простой экологический мониторинг территории на 10-25 лет.

Для повышения уровня коррелятивной вариации показателей оценки экологического режима на данной территории принимают несколько учетных деревьев ели, при этом каждая учетная ель оценивается по годичным веточкам отдельно, с учетом индивидуальных особенностей развития и роста ее веточек и ветвей, при этом по параметрам влагоудерживающей способности хвои у веточек разных учетных деревьев ели проводится факторный анализ для возможности среднестатистической оценки по коррелятивной вариации экологической обстановки на прошлый вегетационный период и экологического режима за периоды многолетних наблюдений.

После первой серии испытаний веточек от одной ветви с каждой мутовки, исключая терминальный побег, на второй и последующие года годичные веточки срезаются с южной стороны только у нижних мутовок, причем первая серия опытов позволяет выявить основные биотехнические закономерности изменения параметров водоудерживающей способности у хвои веточек по всей высоте дерева и всему ретроспективному возрасту мутовок, начиная от второй после терминального побега мутовки и завершая приземной мутовкой, при этом многосерийные испытания годичных веточек снижает трудоемкость экспериментов, в ходе экологического мониторинга уточнять ранее выявленные закономерности на основе учета новых факторов внешней среды.

Веточки срезаются от биогруппы или даже куртины деревьев ели, находящихся в естественном процессе развитии и роста популяции еловой породы древесных растений, причем на молодых учетных деревьях ели веточки срезаются с южной стороны по всем мутовкам, а от взрослых деревьев ели срезка веточек выполняется только с нижних мутовок, что повышает комплексность экологической оценки от одной особи до всей биогруппы, семейства или даже всего лесного ельника.

По измеренным значениям текущей массы выполняют моделирование динамики сушки проб хвоинок по формуле:

m = m 1 + m 2 = m 1 + m в 0 exp ( − a 1 t a 2 ) ,

где m - динамическая масса пробы хвои с одной веточки ели, г;

m₁ - масса сухой хвои после естественной сушки, г;

m₂ - динамическая масса влаги, содержащейся в растительной массе хвоинок с одной веточки в процессе естественной сушки, г;

m_в0 - масса влаги в хвое при срезании веточки, г;

t - текущее время естественной сушки хвоинок с одной веточки ели с момента ее срезания, ч;

a ₁, a ₂ - параметры формулы динамики удерживания влаги растительной массой хвоинок после срезания веточки, причем:

a ₁ - активность спада водоудерживающей способности хвоинок по закону гибели;

a ₂ - интенсивность спада по закону гибели водоудерживающей способности срезанной с одной веточки хвои.

Суммированием получают общую расчетную массу хвои срезанной веточки по формуле:

m_t=0=m₁+m_в0,

где m_t=0 - расчетная масса хвои одной срезанной веточки, г;

m₁ - масса сухой хвои после естественной сушки, г;

m_в0 - масса влаги в хвое при срезании веточки, г.

Общую расчетную массу хвои срезанной веточки, для оценки погрешности статистического моделирования, сравнивают с измеренными на весах фактическими значениями массы хвоинок веточки по формуле

Δ = 100 ( m ф − m t = 0 ) / m ф ,

где Δ - относительная погрешность моделирования, %;

m_ф - фактически измеренная при первом взвешивании после срезания масса пробы хвоинок с одной веточки, г;

m_t=0 - расчетная масса хвои одной срезанной веточки, г.

По измеренным данным делением сухой и сырой массы хвои веточки и массы влаги в ней вычисляют средние значения удельной массы одной хвоинки по формулам:

- масса сухой хвоинки в среднем m 1 ' , мг

m 1 ' = m 1 / N ;

- масса воды в сырой хвоинке в среднем m в 0 ' , мг

m в 0 ' = m в 0 / N ;

- масса свежей хвоинки в среднем m t = 0 ' , мг

m t = 0 ' = m t = 0 / N ,

где m₁ - масса сухой хвои после естественной сушки, г;

m_в0 - масса влаги в хвое при срезании веточки, г;

m_t=0 - расчетная масса хвои одной срезанной веточки, г;

N - количество хвоинок в одной срезанной веточке, шт.

По измеренным значениям текущей массы высушиваемой хвои после моделирования идентификацией закона динамики сушки проб хвоинок вычисляют показатели относительной влажности проб хвои веточки по формулам:

- начальную влажность W₀ (%) хвои срезанной веточки

W₀=100m_в0/m₁;

- безразмерный закон водоудерживающей способности срезанной хвои веточки

W = 1 0 0 m в 0 m 1 e x p ( − a 1 t a 2 ) ;

- безразмерный закон обезвоживания хвои веточки

W 0 - W = 1 0 0 m в 0 m 1 ( 1 - e x p ( − a 1 t a 2 ) ) ,

где W₀ - начальная относительная влажность сырых хвоинок веточки, %;

W - динамическая относительная влажность пробы хвои от одной веточки в конце ветви мутовки ели в процессе естественной сушки, %;

m₁ - масса сухой хвои после естественной сушки, г;

m_в0 - масса влаги в хвое при срезании веточки, г;

t - текущее время естественной сушки хвоинок с одной веточки ели с момента ее срезания, ч.

Водоудерживающая способность пробы хвоинок веточки ели определяется как отношение динамически удерживаемой в процессе сушки воды к отнятой массе воды по формулам:

K_BC=W/(W₀-W);

K B C = 1 e x p ( a 1 t a 2 ) − 1 ,

где K_BC - коэффициент водоудерживающей способности растений;

W - динамическая относительная влажность пробы хвои от одной веточки в конце ветви мутовки ели в процессе естественной сушки, %;

W₀ - начальная относительная влажность сырых хвоинок веточки, %;

t - текущее время естественной сушки хвоинок с одной веточки ели с момента ее срезания, ч;

a ₁ - активность спада водоудерживающей способности хвоинок по закону гибели;

a ₂ - интенсивность спада по закону гибели водоудерживающей способности срезанной с одной веточки хвои.

После моделирования идентификацией закона динамики сушки вычисляют фактический период обезвоживания проб хвоинок веточки при разнице относительной влажности между предыдущим и последующим замерами динамической массы у пробы хвоинок веточки при условии не более 0,1% от значений относительной динамической влажности.

Сущность технического решения заключается в том, что ветви вырастают в мутовках не случайным, а вполне определенным образом. Поэтому общее количество живых годичных веточек в каждой ветви и в любой мутовке вырастает исходя из взаимодействия нескольких сил:

во-первых, организм каждой веточки существует обособленно от других веточек и это определяет пластичность поведения всей ели;

во-вторых, каждая веточка питается минеральными веществами от корневой системы, то есть от общего материнского дерева, поэтому зависит от общего физиологического состояния и поведения всего учетного дерева ели; ель в целом и ее структурные элементы, в том числе веточки и хвоинки, живет по генетически заданной и подкрепленной прошлым ростом и развитием кроны, то есть питание продуктами от фотосинтеза;

в-третьих, противодействие этому напору жизни (давление жизни по В.И.Вернадскому) дерева в ходе его биологического времени со стороны фенотипических факторов среды, прежде всего антропогенного воздействия, нарастает и постепенно прекращает дальнейшую генерацию веточек на концах ветвей мутовок;

в-четвертых, генерация веточек во многом зависит от геодезической ориентации стебля и других элементов ветви, поэтому для анализа кроны и сопоставления учетных деревьев ели, произрастающих в различных по условиям загрязнения воздуха, следует принять одно направление - южное.

Сущность технического решения заключается также в том, что за южную сторону дерева ели принимаются ветви, стебли которых в каждой мутовки по высоте дерева направлены относительно южного геодезического направления в горизонтальном сегменте с углами 180±15 градусов при отсчете азимута относительно главного северного направления света. Тогда общее количество направлений может быть равно 12 и в особых случаях испытания учетного дерева ели может быть взято до 12 веточек с каждой мутовки. В этом случае появляется возможность оценить влияние внешней среды по 12 направлениям или же по количеству ветвей в мутовке. При учете числа ветвей в мутовках измеряется азимут каждой ветви первого порядка по направлению ее стебля.

Сущность технического решения заключается также в том, что южная сторона дерева ели дает наибольшую изменчивость в параметрах физиологических процессов развития и роста хвоинок и годичных веточек, поэтому через массу однолетних (точнее, с марта по сентябрь) веточек наилучшими образом выявляются биотехнические закономерности влияния экологического состояния воздуха, воды и почвы на месте произрастания учетной ели в вегетационный период.

Сущность технического решения заключается также и в том, что срезка одной веточки на конце на один вегетационный период не приводит к разрушению структуры веточек на одной ветви, поэтому испытания веточек можно продолжить на одном и том же учетном дереве ели многократно, что позволяет наладить простой экологический мониторинг территории на 10-25 лет. Если же учесть возможность взятия веточек из концов ветвей разного геодезического направления, то, с учетом поправок на стороны света, одним учетным деревом ели можно проводить непредвзятый и очень точный по результатам измерений экологический мониторинг во всю продолжительность ее жизнедеятельности. Для повышения уровня коррелятивной вариации экологического режима на данной территории можно принять несколько учетных деревьев ели. Но при этом каждая ель оценивается отдельно, с учетом индивидуальных особенностей развития и роста веточек и ветвей. А по параметрам водоудерживающей способности хвои у веточек разных учетных деревьев ели проводится факторный анализ для возможности среднестатистической оценки по коррелятивной вариации экологической обстановки (на прошлый вегетационный период) и экологического режима за периоды многолетних наблюдений за деревьями, измерений веток и испытаний веточек с хвоей.

Сущность технического решения заключается также и в том, что после первой серии испытаний веточек от одной ветви с каждой мутовки, исключая терминальный побег, на второй и последующие года можно срезать веточки с южной стороны только у нижних мутовок. Первая серия опытов позволяет выявить основные биотехнические закономерности изменения параметров хвои веточек по всей высоте дерева и всему ретроспективному возрасту мутовок, начиная от второй после терминального побега мутовки и завершая приземной мутовкой. Это позволяет не только снизить трудовые затраты на эксперименты, но и узнавать в ходе экологического мониторинга уточняющие ранее выявленные закономерности на основе учета новых факторов внешней среды.

Сущность технического решения заключается также и в том, что веточки срезаются от биогруппы или даже куртины деревьев ели, находящихся в естественном процессе развитии и роста популяции (семейства) еловой породы древесных растений. Тогда, например, на молодых учетных деревьях ели проводиться срезка веточке с южной стороны по всем мутовкам, а со взрослых деревьев ели срезка веточек выполняется только с нижних мутовок. Такой вариант предлагаемо8о способа позволяет повысить уровень комплексности экологической оценки от одно особи до биогруппы. семейства или даже до всего ельника.

Положительный эффект заключается в том, что повышается комплексность анализа кроны учетной ели по результатам измерений и испытаний каждой веточки из ветвей южного направления, расположенных на разных мутовках (части или всех) и повышается точность экологической оценки прошедшего до срезки веточек вегетационного периода. При этом веточки можно срезать из разных сочетаний мутовок, например, из сформировавшихся за несколько лет и относительно окрепших физически. Тогда оставляется на доращивание не только терминальный побег, но и смежные верхние мутовки, например, до 3-4 летнего ретроспективного возраста. В этом случае изъятие веточек с нижних мутовок молодых деревьев ели не оказывает существенного влияния на здоровье растения. В разновозрастном ельнике без применения подъемников и других приспособлений (например, кусторезов со штангами и кусачками, обеспечивающими срезку веточке до уровня 8 метров) удается срезать веточки и с крупных деревьев ели, например, материнских семенных деревьев.

Существенной новизной является привязка срезанной веточки и испытанной ее хвои к структуре кроны ели с различных сторон света, появляется возможность поиска принципиально новых научно-технических решений, после накопления достаточных экспериментальных данных, анализа взаимодействия крон соседних деревьев ели, учтенных в биогруппе, куртине и даже в ельнике.

Существенной новизной в предлагаемом научно-техническом решении становится также и то, что появляется практическая возможность экологической оценки места произрастания учетной ели по свойствам хвои веточек на разных уровнях мутовок с южных ветвей. Эти свойства хвои отдельных веточек в зависимости от ретроспективного возраста мутовки (по защищаемым в первом пункте формулы изобретения отличительным признакам) относятся к фундаментальным исследованиям в физиологии древесных растений.

Из научно-технической и патентной литературы материалов, порочащих новизну предлагаемого способа, не обнаружено.

На фиг.1 приведена схема ветви 1 со срезаемой крайней по стеблю веточкой 2; на фиг.2 показана принципиальная расчетная схема динамики массы хвои веточки в процессе естественной сушки в комнатных условиях; на фиг.3 - то же на фиг.2 динамики относительной влажности высушиваемой пробы хвои от одной веточки; на фиг.4 дан график закона динамики естественной сушки пробы хвоинок с южной веточки ели от первой мутовки; на фиг.5 - то же на фиг.4 от 17-ой мутовки; на фиг.6 изображен график тренда изменения численности хвоинок в веточках в зависимости от ретроспективного возраста мутовок учетной ели; на фиг.7 - то же на фиг.6 по тренду и трем волновым составляющим колебательного возмущения численности хвоинок в веточках; на фиг.8 показан график влияния ретроспективного возраста мутовки (или веточки на ее южной ветви) на изменение массы сухой хвои веточки по всем 17 мутовкам; на фиг.9 - то же на фиг.8 массы воды в сырой хвое веточки; на фиг.10 - то же на фиг.8 массы сырой хвои веточки; на фиг.11 показан график влияния ретроспективного возраста мутовки на параметр активности a ₁ закона спада массы в динамике сушки в комнатных условиях; на фиг.12 - то же на фиг.11 по параметру интенсивности a ₂; на фиг.13 показан график тренда влияния ретроспективного возраста мутовки на влажность сырой хвои веточки; на фиг.14 - то же на фиг.13 график общей модели с волновыми составляющими; на фиг.15 показан график трехчленного тренда влияния ретроспективного возраста мутовки на коэффициент водоудерживающей способности хвои веточки; на фиг.16 - то же на фиг.15 по общей модели с волновыми составляющими колебательного возмущение годичных веточек; на фиг.17 изображен график влияния ретроспективного возраста мутовки на массу сухой хвоинки в среднем по всей срезанной веточке; на фиг.18 - то же на фиг.17 по массе воды в одной сырой хвоинке; на фиг.19 - то же на фиг.17 по массе сырой хвоинки в среднем по веточке всех 17 мутовок ученой ели.

Способ анализа кроны учетной ели по испытаниям хвоинок годичных веточек включает следующие действия.

После определения учетного дерева ели выбирают геодезическое направление, затем по высоте учетного дерева ели в заданном геодезическом направлении выбирают ветви 1 первого порядка в части мутовок или во всех мутовках. Затем определяют ретроспективный возраст выбранных в мутовках ветвей, начиная с терминального побега у учетного дерева ели. После срезки с отметкой текущего времени срезания и номера мутовки, а также последующей транспортировки каждой срезанной веточки в отдельной емкости, в лабораторных условиях срезанные веточки 2 взвешивают с записью в журнал наблюдения времени, прошедшей после срезки каждой веточки до момента взвешивания.

Затем разделяют каждую веточку на черешок и пробу хвоинок, причем черешок и пробу хвоинок также взвешивают с указанием момента времени измерения. А после многократного взвешивания черешков и проб хвоинок со срезанных веточек с сушкой их в комнатных условиях до достижения постоянной массы сосчитывают количество хвоинок в каждой пробе. После достижения постоянной массы у проб хвоинок по измеренным значениям текущей массы выполняют моделирование динамики сушки проб хвоинок.

По полученным статистическим моделям динамики сушки выписывают расчетные значения массы сухой пробы хвоинок и массы влаги, содержащейся в пробе хвоинок в момент времени срезания веточек. При этом суммированием получают общую расчетную массу хвои срезанной веточки, которую сравнивают для оценки погрешности моделирования с измеренными на весах значениями массы хвоинок веточки.

Кроме этого по измеренным данным делением сухой и сырой массы хвои веточки и массы влаги в ней вычисляют средние значения удельной массы одной хвоинки.

По всем измеренным и расчетным данным выполняют идентификацию биотехнических закономерностей изменения параметров массы в зависимости от ретроспективного возраста веточек учетного дерева ели.

Веточки срезают от ветвей из всех или различных по группам распределения мутовок с южной стороны учетного дерева ели, причем за южную сторону принимается ветвь, у которой продольная ось стебля находится по азимуту в пределах ±15 градусов от южного геодезического направления.

Общее количество направлений может быть равно 12 и в особых случаях испытания учетного дерева ели может быть взято до 12 веточек с каждой мутовки, что дает возможность оценить влияние внешней среды по 12 направлениям или же по количеству ветвей в каждой мутовке, причем при учете числа ветвей в мутовках измеряется азимут каждой ветви первого порядка по направлению ее стебля.

Южная сторона дерева ели дает наибольшую изменчивость в параметрах физиологических процессов развития и роста хвоинок и годичных веточек, поэтому через массу однолетних веточек наилучшими образом выявляются биотехнические закономерности влияния экологического состояния воздуха, воды и почвы на месте произрастания учетной ели в вегетационный период.

Взятие годичных веточек выполняют в конце вегетационного периода у хвоинок в октябре или ноябре месяце.

Срезка одной веточки на конце на один вегетационный период не приводит к разрушению структуры веточек на одной ветви, поэтому испытания веточек можно продолжить на одном и том же учетном дереве ели многократно, что позволяет наладить простой экологический мониторинг территории на 10-25 лет.

Для повышения уровня коррелятивной вариации показателей оценки экологического режима на данной территории принимают несколько учетных деревьев ели, при этом каждая учетная ель оценивается по годичным веточкам отдельно, с учетом индивидуальных особенностей развития и роста ее веточек и ветвей. При этом по параметрам влагоудерживающей способности хвои у веточек разных учетных деревьев ели проводится факторный анализ для возможности среднестатистической оценки по коррелятивной вариации экологической обстановки на прошлый вегетационный период и экологического режима за периоды многолетних наблюдений.

После первой серии испытаний веточек от одной ветви с каждой мутовки, исключая терминальный побег, на второй и последующие года годичные веточки срезаются с южной стороны только у нижних мутовок. Причем первая серия опытов позволяет выявить основные биотехнические закономерности изменения параметров водоудерживания у хвои веточек по всей высоте дерева и всему ретроспективному возрасту мутовок, начиная от второй после терминального побега мутовки и завершая приземной мутовкой. При этом многосерийные испытания годичных веточек снижает трудоемкость экспериментов, в ходе экологического мониторинга уточнять ранее выявленные закономерности на основе учета новых факторов внешней среды.

Веточки срезаются от биогруппы или даже куртины деревьев ели, находящихся в естественном процессе развитии и роста популяции еловой породы древесных растений. Причем на молодых учетных деревьях ели веточки срезаются с южной стороны по всем мутовкам, а от взрослых деревьев ели срезка веточек выполняется только с нижних мутовок, что повышает комплексность экологической оценки от одной особи до всей биогруппы, семейства или даже всего лесного ельника.

Далее выполняют действия по моделированию и расчетам на основе полученных биотехнических закономерностей.

Способ анализа кроны учетной ели по испытаниям хвоинок годичных веточек реализуется, например, при экологической оценке территории городской среды, следующим образом.

На городской территории выделяется участок с одной или несколькими учетными деревьями ели.

Визуально далее составляют описание значений свойств выбранного учетного дерева и места его произрастания, наносят с помощью компаса на ствол отметки о южной стороне ели, устанавливают местоположения шейки корня. Измерения вдоль ствола выполняют от шейки корня до верхушки терминального побега по мутовкам ветвей кроны, а расстояния между мутовками измеряют сверху вниз. При этом за начало координат принимают верхнюю точку терминального побега ели.

После определения учетного дерева ели выбирают геодезическое направление, затем по высоте учетного дерева ели в заданном геодезическом направлении выбирают ветви 1 первого порядка в части мутовок или во всех мутовках. Затем определяют ретроспективный возраст выбранных в мутовках ветвей, начиная с терминального побега у учетного дерева ели. После срезки с отметкой текущего времени срезания и номера мутовки, а также последующей транспортировки каждой срезанной веточки 2 в отдельной емкости, в лабораторных условиях срезанные веточки взвешивают с записью в журнал наблюдения времени, прошедшей после срезки каждой веточки до момента взвешивания.

Затем разделяют каждую веточку на черешок и пробу хвоинок, причем черешок и пробу хвоинок также взвешивают с указанием момента времени измерения. А после многократного взвешивания черешков и проб хвоинок со срезанных веточек с сушкой их в комнатных условиях до достижения постоянной массы сосчитывают количество хвоинок в каждой пробе. После достижения постоянной массы у проб хвоинок по измеренным значениям текущей массы выполняют моделирование динамики сушки проб хвоинок.

По полученным статистическим моделям динамики сушки выписывают расчетные значения массы сухой пробы хвоинок и массы влаги, содержащейся в пробе хвоинок в момент времени срезания веточек. При этом суммированием получают общую расчетную массу хвои срезанной веточки, которую сравнивают для оценки погрешности моделирования с измеренными на весах значениями массы хвоинок веточки.

Кроме этого по измеренным данным делением сухой и сырой массы хвои веточки и массы влаги в ней вычисляют средние значения удельной массы одной хвоинки.

По всем измеренным и расчетным данным выполняют идентификацию биотехнических закономерностей изменения параметров массы в зависимости от ретроспективного возраста веточек учетного дерева ели.

Веточки срезают от ветвей из всех или различных по группам распределения мутовок с южной стороны учетного дерева ели, причем за южную сторону принимается ветвь, у которой продольная ось стебля находится по азимуту в пределах ±15 градусов от южного геодезического направления.

Общее количество направлений может быть равно 12 и в особых случаях испытания учетного дерева ели может быть взято до 12 веточек с каждой мутовки, что дает возможность оценить влияние внешней среды по 12 направлениям или же по количеству ветвей в каждой мутовке, причем при учете числа ветвей в мутовках измеряется азимут каждой ветви первого порядка по направлению ее стебля.

Южная сторона дерева ели дает наибольшую изменчивость в параметрах физиологических процессов развития и роста хвоинок и годичных веточек, поэтому через массу однолетних веточек наилучшими образом выявляются биотехнические закономерности влияния экологического состояния воздуха, воды и почвы на месте произрастания учетной ели в вегетационный период.

Взятие годичных веточек выполняют в конце вегетационного периода у хвоинок в октябре или ноябре месяце.

Срезка одной веточки на конце на один вегетационный период не приводит к разрушению структуры веточек на одной ветви, поэтому испытания веточек можно продолжить на одном и том же учетном дереве ели многократно, что позволяет наладить простой экологический мониторинг территории на 10-25 лет.

Для повышения уровня коррелятивной вариации показателей оценки экологического режима на данной территории принимают несколько учетных деревьев ели, при этом каждая учетная ель оценивается по годичным веточкам отдельно, с учетом индивидуальных особенностей развития и роста ее веточек и ветвей. При этом по параметрам влагоудерживающей способности хвои у веточек разных учетных деревьев ели проводится факторный анализ для возможности среднестатистической оценки по коррелятивной вариации экологической обстановки на прошлый вегетационный период и экологического режима за периоды многолетних наблюдений.

После первой серии испытаний веточек от одной ветви с каждой мутовки, исключая терминальный побег, на второй и последующие года годичные веточки срезаются с южной стороны только у нижних мутовок. Причем первая серия опытов позволяет выявить основные биотехнические закономерности изменения параметров водоудерживания у хвои веточек по всей высоте дерева и всему ретроспективному возрасту мутовок, начиная от второй после терминального побега мутовки и завершая приземной мутовкой. При этом многосерийные испытания годичных веточек снижает трудоемкость экспериментов, в ходе экологического мониторинга уточнять ранее выявленные закономерности на основе учета новых факторов внешней среды.

Веточки срезаются от биогруппы или даже куртины деревьев ели, находящихся в естественном процессе развитии и роста популяции еловой породы древесных растений. Причем на молодых учетных деревьях ели вет