Spatial analysis of competition and cooperation of trees in pine forest crops

Main Article Content

Mikhail V. Rogozin

Abstract

In forest cultures of scots pine 1 in bonita at the age of 55 years with a standing density of 940-1620 pcs./ha with a fullness of 0.84-1.02 on an area of 1.9 ha, places with low and medium density (5 sample areas, 433 trees) were selected to study the influence of microcenoses on the diameters of trees in their center. To do this, in the "ArcMap-ArcView" program, food polygons for the age of 30-40 years and 41-55 years were built around the trees. Five indicators were used in the spatial analysis of the data: 1 - simple pressure of neighbors: the diameters of the neighbors on the polygon were summed up; 2 - specific pressure of neighbors: indicator 1 was divided by the feeding area of the central tree; 3 - pressure of neighbors taking into account the distances to the central tree: the diameter of the neighbor was divided by the distance to the central tree and the data were summed; 4 - specific pressure of neighbors taking into account the distances: indicator 3 was divided by the feeding area of the central tree; 5 - cooperation of trees on the sides of the polygon: the diameter of the neighbor was multiplied by the contact distance with the central tree on the side of the polygon and the data were summed. It was not possible to choose the best indicator, since all five were weaker than the influence of a simple power supply area. When using the feeding area at the age of 30-40 years, and then at 41-55 years, the specific pressure of neighbors varied in strength from 5.8 to 8.9%, averaging 7.4%, and when taking into account the distances to neighbors, this pressure increased to an average of 8.5%. At an average density, the strength of the trees ' cooperation was equal to 11.6%, and at a low density of 7.5%, averaging 9.6%. Thus, the cooperation of trees in the microcenosis was generally 1.13 times stronger than the competitive pressure of neighboring trees

Article Details

How to Cite
Rogozin М. В. (2021). Spatial analysis of competition and cooperation of trees in pine forest crops. Bulletin of Perm University. Biology, (4), 235–248. https://doi.org/10.17072/1994-9952-2021-4-235-248
Section
Ботаника
Author Biography

Mikhail V. Rogozin, Perm State University

Doctor of biology, professor

References

Баландин Р.К. Анти-Дарвин. Миражи эволюции. М.: Яуза. Эксмо, 2010. 350 с.

Гавриков В.Л. Рост леса: уровни описания и моделирования. Красноярск, 2013. 176 с.

Горячев В.М. Влияние пространственного размещения деревьев в сообществе на формирование годичного слоя древесины хвойных в южнотаежных лесах Урала // Экология. 1999. № 1. С. 9–19.

ГОСТ 16128-70. Площади пробные лесоустроительные. Методы закладки. М.: Изд-во стандартов, 1970. 8 с.

Грабарник П.Я., Секретенко О.П. Анализ горизонтальной структуры древостоев методами случайных точечных полей // Сибирский лесной журнал. 2015. № 3. С. 32–44.

Гриффитс Дж. Научные методы исследования осадочных пород. М.: Мир, 1971. 230 с.

Демаков Ю.П. Структура и закономерности развития лесов республики Марий Эл. Йошкар-Ола, 2018. 432 с.

Демаков Ю.П. Сухостой с живым комлем? // Научные труды государственного природного заповедника «Большая Кокшага». Йошкар-Ола, 2007. Вып. 2. С. 331–333.

Колобов А.Н. Моделирование пространственно-временной динамики древесных сообществ: индивидуально-ориентированный подход // Лесоведение. 2014. № 5. С. 72–82.

Колтунова А.И. О формировании горизонтальной структуры и срастании корневых систем в древостоях сосны // Эко-потенциал. 2013. № 3–4. С. 136–142.

Костерин О.Э. Дарвинизм как частный случай «бритвы Оккама» // Вестник ВОГиС. 2007. Т. 11, № 2. С. 416–431.

Кропоткин П.А. Взаимная помощь среди животных и людей как двигатель прогресса. Пб.; М.: Голос труда, 1922. 342 с.

Морозов Г.Ф. Учение о лесе. М.; Л.: Сельколхозгиз, 1931. 440 с.

Разин Г.С. Динамика сомкнутости одноярусных древостоев // Лесоведение. 1979. № 1. С. 23–25.

Рогозин М.В. Структура древостоев: конкуренция или партнерство? [Электронный ресурс]: монография. Пермь, 2019. 223 с.

Рогозин М.В. Конкуренция между деревьями в 55-летних культурах сосны // Успехи современного естествознания. 2021а. № 4. С. 27–32. DOI: 10.17513/use.37603

Рогозин М.В. Конкуренция между деревьями сосны и необходимость рубок ухода // Бюллетень науки и практики. 2021б. Т. 7. № 5. С. 24–41. https://doi.org/10.33619/2414-2948/66/03

Санников С.Н., Санникова Н.С. Лес как подземно-сомкнутая дендроценоэкосистема // Сибирский лесной журнал. 2014. № 1. С. 25–34.

Сеннов С.Н. Уход за лесом: экологические основы. М.: Лесн. пром-сть, 1984. 127 с.

Сеннов С.Н. Итоги экспериментального изучения конкуренции в древостоях // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 1993. № 11. С. 160–172.

Сеннов С.Н. Итоги 60-летних наблюдений за естественной динамикой леса. СПб.: СПбНИИЛХ, 1999. 98 с.

Сукачев В.Н. О внутривидовых и межвидовых взаимоотношениях среди растений // Сообщения института леса. М., 1953. Вып. 1. С. 544–556.

Тихонова И.В. Четыре опоры к фундаменту современного устойчивого лесоводства // Лесные эко-системы: современные вызовы, состояние, продуктивность и устойчивость: материалы междунар. науч.-практ. конф. Гомель, 2020. С. 97–101.

Усольцев В.А. Продукционные показатели и конкурентные отношения деревьев. Исследование зависимостей. Екатеринбург, 2013. 556 с.

Усольцев В.А. и др. Фитомасса деревьев в конкурентных условиях: исследование системных связей средствами информационных технологий. Екатеринбург, 2018. 526 с.

Чернов Н.Н., Соловьев В.М., Нагимов З.Я. Методические основы лесокультурных исследований. Екатеринбург, 2012. 421 с.

Шанин В.Н. Моделирование горизонтального распространения корней деревьев в различных ус-ловиях местообитания // Лесоведение. 2015. № 2. С. 130–139.