CC BY
71
менения параметрических критериев для выявления различия средних показателей параметров плотности коры стволов ели европейской.
Ключевые слова: параметрические критерии, непараметрические критерии, существенность разницы, параметрическая оценка, нормальное распределение, уровень доверия, базисная плотность коры ствола, ель европейская, социальные классы деревьев.
Karabchuk D. Yu., KhomiukP.G. Using statistical software SPSS package in comparing the mean values of independent bark density samples
The article is student oriented and should help to discover statistical possibilities of SPSS application package for the normality of distribution characteristics, and the estimation of difference between the studied samples mean by parametric and non-parametric tests. An example of parametric criteria is shown in order to identify the significance of differences in evaluation of stem bark of Norway spruce in The Ukrainian Carpathians. It is concluded that bark density is significantly different in trees from dominant and codomi-nant positions than in trees from intermediate social class.
Keywords: parametric tests, nonparametric tests, significance of differences, compare means analyze, normal distribution, confidence level, stem bark basic density, Norway spruce, tree social classes (canopy positions).
УДК[581.[2+4](582.74)](477) Acnip. I.О. Рибалка1; ст. викл. Ю.1. Вергелес1;
пров. наук. cniepo6. I.M. Коваль2, канд. с.-г. наук
ВПЛИВ ОМЕЛИ Б1ЛО1 (VISCUM ALBUM L.) НА ДИНАМ1КУ
РАД1АЛЬНОГО ПРИРОСТУ КЛЕНА СР1БЛЯСТОГО (ACER SACCHARINUM L.) У Л1СОСТЕПОВ1Й ЗОН1 УКРА1НИ
Дослщжено вплив омели бшо1 (Viscum album L.) на радiальний прирют клена срiблястого (Acer saccharinum L.) у Люостеповш зош Укра1ни. Встановлено, що у листопадних видiв дерев, до яких належить клен срiблястий, зi збшьшенням кшькос-т кущiв омели зростае показник радiального приросту деревини. Показано, що ура-жеш рослиною-нашвпаразитом дерева стають бшьш чутливими до впливу зовшшшх чинниюв довкшля.
Ключовг слова: омела бша, клен срiблястий, насадження, радiальний прирют деревини, змши кл1мату.
Вступ. Поширення омели бшо! (Viscum album L.) виявляе загрозу для дерев у люах, полезахисних смугах, садах, парках i скверах м1ст. Ця рослина-натвпаразит iз широкою вибiрковою здатнiстю заселяе багато видiв дерев, зокрема топол^ липи, клени, глоди, верби, осику, ялину, сосну та вирiз-няеться серед шших рослин-напiвпаразитiв значно бшьшою шкiдливiстю. За-селення омелою спричиняе зниження енергп росту дерев та 1х довговiчностi, втрату декоративностi та врожайносп, а врештi-решт призводить до частко-во1 або суцшьно! суховерхосл та поступового усихання дерева [9, 12, 13].
Так, дослщження, проведет у Швейцарп, довели, що стутнь усихання дерев залежить вщ ступеня зрiдження крон i зараженост омелою. За одна-кового вщсотка зрiдження крон iмовiрнiсть вiдмирання дерев iз високим та
1 Харювська нащональна академ1я мкького господарства, м. Харюв;
2 Украшський ордена "Знак Пошани" науково-достдний шститут лкового господарства та агротсомелюрацн 1м. Г.М. Висоцького, м. Харюв
середнiм ступенем зараження омелою була у 2-4 рази вищою, шж у здорових дерев або малозаражених омелою. Усихання дерев унаслщок втрати листя та нестачi води вщбувалося внаслiдок спшьного впливу посух i зараження омелою [15].
Дослщиги реакцiю дерев на вплив природних та антропогенних чин-ниюв, зокрема - на ураження омелою бшою, у часовому та просторовому аспектах дають змогу дендрохронологiчнi метод пiд час одноразового вщбору зразкiв (кернiв) деревини [2].
Очевидним припущенням е те, що високий ступiнь ураження хвойних порщ омелою бiлою збшьшуе дефолiацiю крон i зменшуе радiальний прирiст дерев, що може призвести до всихання дерев [13, 14]. Однак Ф. Швайнгрубер [17] встановив, що наслщки ураження омелою не е однозначними. А.М. Бекетов [1] зазначав, що зовшшш умови по^зному впливають на рют дерев, а чинники, як визначають збшьшення шарiв деревини одних дерев, виклика-ють 1х зменшення у шших.
Дослiдження впливу омели бшо1 на радiальний прирiст тополi (Popu-lus nigra L.) у Боташчному саду м. Каунас виявили, що дерева з найбшьшою кшьюстю кущiв омели мали найвищий радiальний прирiст [16]. Це свщчить про те, що кшьюсть i розмiр кущiв омели позитивно корелюють з радiальним приростом дослщжених дерев. Також було встановлено, що кущ омели спри-чиняе усихання частини гшки, яка знаходиться над ним. Припускаеться, що шсля обламування сухо1 гiлки поширюеться грибкова iнфекцiя, яка уражуе також кореневу систему, що призводить до всихання дерева [16]. Тобто лие-ратурш джерела свщчать, що на вщм^ вiд хвойних порiд, листянi породи iз розсiяно-судинною будовою (тополя, клен срiблястий тощо) можуть реагува-ти на вплив омели збшьшенням радiального приросту.
Водночас, формування радiального приросту дерев пов'язане з ктма-тичними умовами. За останш сто роюв зафiксовано потеплiння клiмату в Ук-ра1ш на 0,4-0,6°С. Найбiльш штенсивне пiдвищення температури вiдзначене взимку (1,2 °С) та навеснi (0,8 °С), влiтку пiдвищення температури становило 0,2-0,3°С. На пiвденному сходi кiлькiсть опадiв збiльшилася на 15 %, [3, 5]. У люостеповш зонi процеси потеплшня та збiльшення кiлькостi опадiв почали прискорюватися протягом 1989-2008 рр. Дослщженнями радiального приросту сосни на Харювщиш виявлено, що тдвищення температури холодного пе-рiоду за останне десятирiччя призвело до зменшення тренду радiального приросту сосни внаслщок порушення зимового спокою дерев. Водночас опади меншою мiрою почали обмежувати формування рiчних кiлець дерев [7].
Клен срiблястий (Acer saccharinum L.) вдаграе важливу роль в озеле-неннi мiст та сш, оскiльки вiн невимогливий до Грунту та рiвня зволоження, стiйкий до надмiрноl загазованостi й запиленостi, збудниюв хвороб, шюдли-вих комах i морозiв, але потерпае вiд впливу омели. Тому вивчення впливу реакцп омели на радiальний прирiст клена срiблястого е актуальним. Досль дження радiального приросту клена срiблястого для використання його як бюшдикатора для виявлення реакцп дерева на вплив омели в Укра1ш дош не проводили.
Метою щеНроботи стало виявлення дендрохронолопчними методами реакцп клена срiблястого (Acer saccharinum L.) на вплив омели бшо1 (Viscum album L.) на фош змш ктмату.
Матер1али та методи. Дослщження проведено у зелених насаджен-нях м. Харкова. Район дослщжень належить до Харювсько1 схилово-височин-но1 областi Середньоросшсько1 люостепово1 провшцп Схщноевропейсько! рiвнинноl ландшафтно1 кра1ни на твденному заходi Середньоросшсько1 ви-сочини. Клiмат помiрний iз середньорiчною кшьюстю опадiв 500-570 мм i се-редшми температурами сiчня - -8°С, липня - понад 20°С. Вихiдний тип Грун-тiв - сiрi люов^ якi зазнали ютотно1 антропогенно1 трансформацп [6]. Дшян-ки, на яких проводили дослщження у травнi-червнi 2011 р., знаходяться на територп Центрального парку культури i вiдпочинку iм. Горького (ЦПКШ) та на вододшах у пiвнiчно-схiднiй частинi м. Харюв. Модельнi дерева вiдбирали у середньовжових насадженнях iз рiзним рiвнем ураження омелою.
Вiдбiр зразкiв та обробку матерiалу проводили за загальноприйняти-ми в дендрохронологп методиками [2, 17]. Керни (N = 20) вдабрано на висот 1,3 м буравом Преслера. Радiальний прирiст деревини вимiрювали на цифровому приладi HENSON iз точнiстю 0,01 мм. Два керни, як були ураженi i не пiдлягали перехресному датуванню, було вилучено.
Першим кроком пiдготовки зразюв до вимiрювання деревних кiлець було повггряне висушування, потiм гострим лезом впоперек волокон було зрiзано тонкий шар деревини з кожного керна. З метою покращення вiзуаль-но1 чгткосп меж мiж деревними кшьцями було застосовано змочування водою зразюв та втирання крейди в деревину.
Шсля обчислення деревно-кшьцевих хронологш було проведено пе-рехресне датування за графiчним методом з метою встановлення точно1 дати формування кожного деревного кшьця [2, 18]. Деревно-кiльцевi хронологil було згруповано за ступенем ураження омелою з використанням бально1 шкали, яку запропонував Ю.1. Вергелес та 1.О. Рибалка: для кшькосп кущiв омели вiд 1 до 5 шдекс чисельностi становить "1"; для 6-10 - "2"; 11-20 - "3"; 21-40 - "4" [4].
Для обчислення шдекшв радiального приросту було використано трьохрiчну ковзну, щоб вилучити вжовий тренд, а також мiнiмiзувати вплив на величини деревних кшець розмiру та в^ дерева. Також здiйснено кореля-цiйний аналiз мiж iндексами радiального приросту дерев i клiматичними по-казниками [2]. Для аналiзу впливу ктмату на формування деревних кшець використано дат метеостанцп м. Змпв, яка знаходиться на вiдстанi близько 40 км вщ центру Харкова, що дало змогу уникнути можливого впливу ло-кальних змiн кшмату, притаманних великому мiсту.
Результати дослщження. Статистичнi характеристики величин рiч-них кшець наведено у табл. 1. Середш значення деревно-кшьцевих хронологш закономiрно збшьшуються у мiру зростання вдексу чисельностi омели. Стандартне вщхилення для здорових та майже здорових дерев становить близько 0,90, а уражених - коливаеться в межах 1,62-2,26. Рiзниця мiж ура-женими та здоровими деревами е статистично достовiрною.
Табл. 1. Результати статистичного аналiзу деревно-ктьцевих хронологш, _об'еднаних за рiвнемураження для перюду 1987-2010 рр._
1ндекс Кшь- Се- Стан- Достов1ршсть р1знищ м1ж середшми
чисель- кють де- редне, Мт Мах дартне значениями величин р1чних к1лець
ност1 ревних мм, вщ- уражених дерев порlвияио з контролем
омели кшець похибка хилення tфакт. ^0,001.
0 24 2 06±°,18 1,19 4,55 0,90 - -
3 24 3 95±0,4'7 0,89 9,09 2,30 3,75** 3,65
4 24 4,84±0,39 1,54 8,23 1,92 6,43** 3,65
5 24 5,10±0,33 2,48 8,8 1,62 8,06** 3,65
6 24 5 59±0,46 0,77 9,9 2,26 7,12** 3,65
Примака:* дерева без омели, контроль.
За перюд 1987-1997 рр. не виявлено законом1рностей у диференщацп приросту дерев 1з р1зним ступенем ураження омелою, а у наступш 1998-2005 рр. помгтно чггку залежшсть рад1ального приросту вщ р1вня ураження омелою (рис. 1).
Рис. 1. Динамжарадiального приросту клена срiблястого зрЬним ступенем ураження омелою в парку iм. Горького, м. Хартв
У 2006-2010 рр. вщбуваеться зменшення тренду кривих рад1ального приросту уЫх уражених дерев за винятком тих, як входять до групи, ощне-но! шдексом ураження "5". Можливо, стабшзащя приросту пов'язана з1 збшьшенням площ1 живлення та р1вня освгтлення за рахунок вщпаду сусщтх дерев. Найшвидше прирют зменшувався у групах дерев 1з шдексами ураження "3" та "6". У 2010 р. рад1альний прирют дерев у цих групах був меншим, шж у контрол1 (рис. 1).
Рис. 2. Динамжа опадiв за даними метеостанцПм. Змив
Виявлено роки мш1мального приросту дерев: 2000 р., для якого характеры низьк березнев1 температури (в 1,3 раза нижч1 за норму); 2003 р. 1з
низькими зимовими та ранньовесняними температурами (березневi темпера-тури були нижчими вщ норми майже втрич^ а зимовi - в 1,8 раза); 1989 та 2005 рр. характеризувалися максимальним приростом деревини завдяки сприятливому для росту дерев сшввщношенню тепла та вологи (рис. 1-3).
25
О
& 5
а
а 0
^ ,
к
н
-10
-- -- -- - - -- -- — - - - — ' • - -- - "
! У \ / \ \ \ / \ /
Е ¡89 ч. № -44 133, -К /1( Щ ы <и/ -2» <5 * >09
г— N \ /
Середш
температури за:
-рк
... - IV-VIII мсящ — Ш-Х мюящ
мюяць -•-XII, I, II мсящ
Роки
Рис. 3. Динамша температури за даними метеостанци м. Змив
Наступним кроком стало проведення кореляцшного аналiзу мiж шдек-сами радiального приросту та кшматичними показниками (табл. 2).
Табл. 2. Кореляцшт коеф^енти мiж шдексними хронологiями клена ср1блястого та кл1матичними показниками
Кл1матичт чинники 1990-1999 рр. 2000-2009 рр.
здо-ров1 дерева дерева з ш-дексом чи-сельност1 омели 3-4 дерева з 1н-дексом чи-сельност1 омели 5-6 здо-ров1 дерева дерева з ш-дексом чи-сельност1 омели 3-4 дерева з 1н-дексом чи-сельност! омели 5-6
Р1чна сума опад1в, мм 0,41 -0,43 -0,67* -0,31 0,07 -0,10
Середньор1чт температури, 1 °С -0,55 0,69* 0,19 0,13 0,43 0,03
Середт температури за III - X м1сящ, 1 °С -0,37 0,84** 0,16 0,26 0,39 0,17
Прим1тки: - зв'язок достов1рний на р1вш значущосп р < 0,05; - зв'язок дос-тов1рний на р1вш р < 0,01.
Для 1990-1999 рр. виявлено ютотний позитивний вплив температур на радiальний прирют у насадженнi з шдексами ураження 3-4. У наступнi 20002009 рр. таких зв'язюв не знайдено. Тобто подальше шдвищення температур (за останне десятирiччя середньорiчна температура збшьшилася на 5 %, для квггня - вересня на 1 %, березневi температури - на 53 %, а зимовi - на 16 %) не вщзначилося позитивно на приростi. У 2000-2009 рр. також негативш коре-ляци виявлено мiж iндексами радiального приросту дерев i сумою рiчних опа-дiв, а в наступнi 2000-2009 рр. ютотних зв,язкiв не знайдено. Рiчна кiлькiсть опадiв збiльшилася на 6 % порiвняно з попередшм десятирiччям, за перiод iз кв^ня по серпень - на 7 %. Тобто ч^ких закономiрностей щодо чутливост радiального приросту груп дерев iз рiзними iндексами ураження омелою до змш клiмату не було виявлено, але загалом кореляцiйний аналiз показав, що ураженi дерева стають бiльш чутливими до впливу зовтштх чинникiв.
Отже, на основi аналiзу радiального приросту дерев можна констату-вати, що загалом у мiру зростання рiвня ураження дерев омелою бшою збшь-
шуеться радiальний прирiст дерев. 1.М. Усцький та Л.В. Полякова [10] вияви-ли, що незважаючи на 6ioxiMi4Hi змши в деревах, спричиненi впливом омели, листяш дерева у парках та на вулицях м. Харюв вiзуально виглядають майже здоровими. Це парадоксальне, на перший погляд, явище можна спробувати пояснити на фiзiологiчному рiвнi. Ауксин (фiтогормон) бере участь у росто-вих процесах i фототропiзмi (направляе стебла та черешки до светла), а також стимулюе камбiальну активнiсть. У процесi ураження клена омелою вщмира-ють пагони i дерево, яке знаходиться у стресовому станi, починае розподшя-ти внутршш ресурси. Додаткова кiлькiсть ауксину, яка звшьнилася внасль док ураження крони омелою, спускаеться по флоемi, i починаеться штенсив-ний процес ксилогенезу, внаслщок чого продукуються широкi кшьця приросту [8, 11]. У подальшому може наступити швидке всихання ураженого омелою дерева, яке мае значний радiальний прирют, але уражене грибами (гшки i кореш), про що згадано вище [16].
Висновки. Середш значення деревно-кiльцевих хронологш законо-мiрно збiльшуються у мiру зростання iндексу чисельностi омели: чгтку за-лежнiсть радiального приросту дерев вщ рiвня ураження омелою вщзначено у 1998-2005 рр. Ураженi дерева, порiвняно з контрольними, виявилися бшьш чутливими до змiн клiмату: кореляцшним аналiзом мiж iндексами радiально-го приросту та ктматичними показниками виявлено, що у 1990-1999 рр. радь альний прирют уражених омелою бшою дерев обмежували опади, а позитивно впливали на нього температури. Уражеш омелою дерева у 2008-2010 рр. рiзко зменшили радiальний прирют, що може призвести до усихання.
Л1тература
1. Бекетов А. Н. О влиянии климата на возрастание сосны и ели / А.Н. Бекетов // Труды 1-го съезда русских естествоиспытателей. - СПб., 1868. - С. 111-163.
2. Битвинскас Т.Т. Дендроклиматические исследования / Т.Т. Битвинскас. - Л. : Гидрометеоиздат, 1974. - 170 с.
3. Букша И.Ф. Изменение климата и лесное хозяйство Украины / И.Ф. Букша // Науков1 пращ Лгавничо! академи наук Украши : зб. наук. праць. - Льв1в : РВВ НЛТУ Украши. - 2009.
- № 7. - С. 11-17.
4. Вергелес Ю.1. Еколопя мюьких систем / Комплексна пор1вняльна ландшафтно-еколопчна характеристика д1лянок мюько! територи, що належать до р1зних функщональних зон : метод. вказ1вки до викон. розрах.-граф. роботи / Ю.1. Вергелес, 1.О. Рибалка. - Харюв : Вид-во Харгавсько! НАМГ. - 2011. - 19 с.
5. Дщух Я. Глобальш змши кл1мату: що робити екологам? / Я. Дщух // Дзеркало тижня.
- 2008. - 15-21 листопада. - № 43 (722).
6. Еколопчний атлас Харгавсько! обласп / С.Л. Макаровський, О.В. Соловйов, Г.Д. Коваленко та ш. - Вид. 2-ге, [перероб. та доп.]. - Харюв : Вид-во "Престиж мед1а 1нформ", 2005. - 80 с.
7. Коваль 1.М. Реакщя рад1ального приросту сосни звичайно! на змши кл1мату та рекреацшне навантаження в люостеповш зон Укра1ни / 1.М. Коваль // Науковий вюник НЛТУ Украши : зб. наук.-техн. праць. - Льв1в : РВВ НЛТУ Украши. - 2011. - Вип. 21.2. - С. 63-70.
8. Крамер П.Д. Физиология древесных растений / П.Д. Крамер, Т.Т. Козловський. - М. : Изд-во "Лесн. пром-сть", 1983. - 464 с.
9. Рум'янков Ю.О. Стушнь пошкодження омелою Viscum album L. вид1в роду Celtis L. у насадженнях Нащонального дендролопчного парку "Софивка" НАН Укра1ни / Ю.О. Рум'янков // Автохтонш та штродуковащ рослини. - 2010. - № 6. - С. 42-45.
10. Усцький 1.М. Вплив омели на деяга бюх1м1чщ показники уражених дерев / 1.М. Усцький, Л.В. Полякова // Лгавництво i агролюомелюращя : зб. наук. праць. - Харюв : Вид-во УкрНДТЛГА. - 2008. - Вип. 114. - С. 212-215.
11. Филатова О.В. Влияние экологических и наследственных факторов на формирование побегов сосны в культурах Южной Лесостепи УССР : автореф. дисс. на соискание учен. степени канд. биол. наук / О.В. Филатова. - Харьков : Изд-во УкрНИИЛХА, 1984. - 25 с.
12. Шлапак В.П. Особливосп визначення ступеня пошкодження Viscum album L. деревних насаджень в юторичнш частит дендропарку "Софивка" / В.П. Шлапак, Г.1. Музика, В.Ф. Собченко, В.А. Вгтенко, Л.1. Марно, О.П. Тисячний // Науковий вюник НЛТУ Украши : зб. наук.-техн. праць. - Львiв : РВВ НЛТУ Украши. - 2010. - Вип. 20.7. - С. 8-14.
13. Barbu C. Impact of mistletoe attack (Viscum album ssp. abietis) on the radial growth of silver fir. A case study in North of Eastern Carpathians. / C. Barbu // Annals of Forest Research. -2009. - No 52. - Р. 89-96.
14. Catal Y. Effect of Pine mistletoe on radial growth of Crimean pine / Y. Catal, S. Carus // Journal of Environmental Biology. - 2011. - Vol. 32. - Р. 263-270.
15. Dobbertin M. Pine mistletoe (Viscum album ssp. austriacum) contributes to Scots pine (Pinus sylvestris L.) mortality in the Rhone valley of Switzerland / M. Dobbertin, A. Rigling // Forest Pathology. - 2006. - Vol. 36. - Р. 309-322.
16. Influence of European mistletoe on tree growth. [Electronic resource]. - Mode of access http://www.dendrochronology-lt.com/mistletoe.html.
17. Schweingruber F.H. Tree Rings and Environment. Dendroecology / F.H. Schweingruber. -Birmensdorf : Swiss Federal Institute for Forest, Snow and Landscape Research, 1996. - 609 p.
18. Stokes M.A. An Introduction to Tree-Ring Dating / M.A. Stokes, L.S. Terah. - Tucson, Arizona : The University of Arizona, 1996. - 73 р.
Рыбалка И.А., Вергелес Ю.И., Коваль И.М. Влияние омелы белой (Viscum album L.) на динамику радиального прироста клёна серебристого (Acer saccharinum L.) в Лесостепной зоне Украины
Исследовано влияние омелы белой (Viscum album L.) на радиальный прирост клена серебристого (Acer saccharinum L.) в Лесостепной зоне Украины. Установлено, что у листопадных видов деревьев, к которым относится клен серебристый, при увеличении количества кустов омелы возрастает показатель радиального прироста древесины. Показано, что пораженные растением-полупаразитом деревья становятся более чувствительными к воздействию внешних факторов окружающей среды.
Ключевые слова: омела белая, клён серебристый, насаждения, радиальный прирост древесины, изменения климата.
RybalkaI.O., Vergeles Yu.I., KovalI.M. Effect of White Mistletoe (Viscum album L.) on dynamics of radial increment of silver maple (Acer saccharinum L.) in the Forest-Steppe zone of Ukraine
Effect of White Mistletoe (Viscum album L.) on radial growth of silver maple (Acer saccharinum L.) was studied in the Forest-steppe natural zone of Ukraine. It was found, that for deciduous tree species like Silver Maple, increase the number of mistletoe bushes brings to increase of radial increment. Trees affected by such hemi-parasite plant become more susceptible to environmental stressors.
Keywords: White Mistletoe, Silver Maple, urban tree stands, radial increment, climate change.
УДК 630*450 Наук. спыроб. О.В. Струтинський -
Полгський фтгал УкрНДШГА
Л1С1ВНИЧО-ТАКСАЦ1ЙНА ХАРАКТЕРИСТИКА ШТУЧНИХ Л1СОВИХ НАСАДЖЕНЬ НА РЕКУЛЬТИВОВАНИХ ЗЕМЛЯХ
Проаналiзовано результати дослщжень таксацшних показнигав i саштарного стану люових культур на землях, порушених внаслщок видобутку корисних копалин вщкритим способом. Дослщжено лiсовi культури ялини европейсько!, дуба зви-чайного та змшаш сосново-вiльховi культури, що знаходяться на колишнш терито-ри Стрижiвського буро-вугшьного розрiзу.
