ИСПЫТАНИЕ РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА НА СОДЕРЖАНИЕ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ
Достоинством этих способов является увеличение комплексности испытаний, так как пробы травы берутся вместе с пробами кустарничков. Недостатком является раздельная обработка результатов испытаний, что лишает возможности их совместного изучения. Цель - повышение комплексности изучения элементов растительного комплекса типа «трава + древесное растение», а также повышение точности сопоставления содержания химических элементов по высоте растений.
По предлагаемому способу результаты озоления и химического анализа образцов и проб от травы и древесных растений учитывают по ходу движения минеральных веществ от почвы к листве. Для статистического сопоставления эти результаты распределяют по ранговой шкале: 0 - почва; 1 - корни травы; 2 - мелкие корни древесных растений; 3 - крупные корни древесных растений; 4 - стволы древесных растений; 5 - крупные ветви древесных растений; 6 - мелкие ветви древесных растений; 7 - листва (хвоя) древесных растений; 8 - надземная часть травы.
Статистические данные содержания химических веществ и их групп в частях травы и дерева идентифицируют формулой закономерности:
, ,, (1)
где C - содержание химического вещества или группы веществ в органах травы или частях древесного растения, % на сухое вещество; C1 - закон гибели, частный случай биотехнического закона [1, 2], показывающий влияние почвы и корневой системы на содержание химических элементов или их групп в частях растений, % на сухое вещество; C2 - биотехнический закон [1, 2], показывающий влияние кроны растений (травы, кустарничков, кустарников, деревьев) и процессов образования в них ассимилятов на содержание химических элементов или их групп в структурных частях растений, % на сухое вещество; C0 - содержание веществ или их групп в почве, % на сухое вещество; r - ранг структурной части или биологического органа растения, r=0,1,2,..., причем r=0 для почвы, как основы для питания растений; a1 - активность спада концентрации элемента или группы при подъеме минеральных веществ от почвы к листве (влияние корней); a2 - интенсивность спада концентрации вещества или группы химических элементов с движением минеральных веществ от почвы к листве; a3 - активность концентрации веществ от влияния листвы (фотосинтеза), при подъеме минеральных веществ от почвы через корни к листве; a4 - интенсивность роста концентрации от влияния листвы, при движении минеральных веществ с водой от почвы к листве; a5 - активность спада (гибели) концентрации от влияния листвы, при движении минеральных веществ с водой от почвы к листве; a6 - интенсивность спада концентрации от влияния листвы, при движении минеральных веществ с водой от почвы к листве.
Исходные данные для статистического моделирования содержания химических элементов и их групп в различных растительных комплексах были взяты из книги ]3, c.102-114 (табл. 8, табл. 13, табл. 18)]. Причем в примерах принята вся группа химических элементов, включая азот.
1. Верховое осоково-сфагновое болото. Этот сложный растительный комплекс состоит из двух подкомплексов:
а) осока + кустарнички; б) осока + сосна. В обоих случаях роль почвы выполняет торф слоем толщиной 10-30 см. Здесь содержание химических элементов при нулевом ранге вполне определенное (в других случаях почва в [3] не учитывалась).
Для первой системы растений была получена статистическая модель (табл. 1) в виде уравнения из двух составляющих:
. (1)
Таблица 1.
Содержание суммы химических элементов в растениях (трава + кустарнички) и торфе верхового осоково-сфагнового болота (% на сухое вещество)
Наименование части растений |
Ранг r |
Факт
|
Расчетные значения (1) |
Составляющие (1) |
|||
C |
|
|
C1 |
C2 |
|||
надземная часть травы листва (хвоя) мелкие ветви крупные ветви стволы крупные корни мелкие корни корни травы торф (почва) |
8 7 6 5 4 3 2 1 0 |
3.81 2.37 1.25 - - - 1.42 2.21 5.07 |
3.81 2.36 1.22 0.77 0.74 0.98 1.41 2.21 5.07 |
-0.020 0.009 -0.011 - - - 0.008 -0.004 0.000 |
-0.52 0.38 -0.88 - - - 0.56 -0.18 0.01 |
0.24 0.31 0.40 0.53 0.71 0.98 1.41 2.21 5.07 |
3.57 2.05 0.86 0.24 0.03 0.00 0.00 0.00 0.00 |
Примечания: 1) максимальное значение относительной погрешности подчеркнуто, поэтому доверие к модели (1) не ниже 100 - 0.88 = 99,12%; 2) максимальные значения составляющих набраны полужирным шрифтом.
В комплексе «трава + кустарнички» отсутствуют части в виде крупных ветвей, стволов и крупных корней. Для него получена модель (табл. 2)
. (2)
Таблица 2.
Содержание суммы химических элементов в растениях (трава + сосна) и торфе верхового осоково-сфагнового болота (% на сухое вещество)
Наименование части растений |
Ранг r |
Факт
|
Расчетные значения (2) |
Составляющие (2) |
|||
C |
|
|
C1 |
C2 |
|||
надземная часть травы листва (хвоя) мелкие ветви крупные ветви стволы крупные корни мелкие корни корни травы торф (почва) |
8 7 6 5 4 3 2 1 0 |
3.81 2.44 1.16 - 0.53 - 1.66 2.21 5.07 |
3.83 2.37 1.23 - 0.67 - 1.42 2.33 5.06 |
-0.020 0.066 -0.069 - -0.141 - 0.237 -0.121 0.009 |
-0.52 2.70 -5.95 - -26.60 - 14.28 -5.48 0.18 |
0.17 0.23 0.32 0.44 0.63 0.93 1.42 2.33 5.06 |
3.66 2.14 0.91 0.25 0.04 0.00 0.00 0.00 0.00 |
Примечание: Прочерк означает отсутствие измеренных данных.
2. Ельник сложный 83 года. Выделяется комплекс «трава + ель».
Для него была получена формула (табл. 3) вида
. (3)
Вторая составляющая изменяется аномально, когда первая компонента становится законом гибели (закон Ципфа в показательной форме), а вторая компонента превращается в закон экспоненциального роста.
Таблица 3.
Содержание суммы химических элементов в растениях (трава + ель) в сложном ельнике (% на сухое вещество)
Наименование части растений |
Ранг r |
Факт
|
Расчетные значения (3) |
Составляющие (3) |
|||
C |
|
|
C1 |
C2 |
|||
надземная часть травы листва (хвоя) мелкие ветви крупные ветви стволы крупные корни мелкие корни корни травы торф (почва) |
8 7 6 5 4 3 2 1 0 |
10.73 3.35 2.02 1.10 0.48 1.08 2.00 4.35 - |
10.69 3.64 1.62 0.94 0.75 0.99 2.02 4.35 - |
0.038 -0.286 0.403 0.163 -0.267 0.091 -0.019 0.001 - |
0.35 -8.54 19.95 14.82 -55.63 8.43 -0.95 0.02 - |
0.00 0.00 0.00 0.01 0.06 0.32 1.15 2.50 3.28 |
10.69 3.64 1.62 0.93 0.69 0.67 0.87 1.85 - |
Как видно из табл. 3, модель (3) позволяет вычислить предполагаемую концентрацию веществ в почве (3,28%). А ствол ели был испытан в [3] по всему поперечному сечению, поэтому расчетное значение суммы химических элементов в водопроводящем слое древесины почти в два раза больше фактической концентрации во всей древесине ствола.
3. Березняк травный. Была получена статистическая закономерность (табл. 4) для растительного комплекса «трава + береза» в виде уравнения
. (4)
Таблица 4.
Содержание суммы химических элементов в растениях (трава + береза) в березняке травном (% на сухое вещество)
Наименование части растений |
Ранг r |
Факт
|
Расчетные значения (4) |
Составляющие (4) |
|||
C |
|
|
C1 |
C2 |
|||
надземная часть травы листва (хвоя) мелкие ветви крупные ветви стволы крупные корни мелкие корни корни травы торф (почва) |
8 7 6 5 4 3 2 1 0 |
5.90 5.54 - 1.61 0.58 1.52 2.96 3.83 - |
5.83 5.65 - 1.44 0.66 1.51 2.94 3.84 4.01 |
0.068 -0.109 - 0.174 -0.082 0.013 0.021 -0.011 - |
1.15 -1.97 - 10.81 -14.14 0.86 0.71 -0.29 - |
0.00 0.00 0.00 0.06 0.43 1.50 2.94 3.84 4.01 |
5.83 5.65 3.67 1.38 0.23 0.01 0.00 0.00 0.00 |
Во всех примерах максимальное отклонение приходится на ствол деревьев, что указывает на то, что сухое вещество принимается по всему поперечному сечению ствола, крупных ветвей и крупных корней.
Комплексность испытания структуры растущих деревьев, при дополнительном учете листвы и корней травы, позволяет изучить экологический режим и экологическое состояние лесного и болотного ландшафта. При этом испытатель заранее будет знать искомую закономерность, поэтому будет прогнозировать результаты испытаний, что позволит увеличивать число структурных элементов, учитываемых при измерениях содержания химических элементов в отдельности или же в их группах.
Одновременно повысится точность определения содержания химических элементов в органах деревьев, а части травы как бы охватывают части деревьев, кустарников и кустарничков. Можно даже представить, что трава имеет условный стебель в виде древесных растений - столь закономерно проявляется распределение концентрации веществ от корней травы через части дерева к листьям травы.
Переход на химический анализ отдельного дерева совместно с травой вокруг него позволит выявлять закономерности изменения содержания химических элементов не только в конкретном биологическом организме, но и в прострaнcтве его произрастания.
Статья опубликована при поддержке гранта 3.2.3/4603 МОН РФ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
- Мазуркин, П.М. Статистическая экология / П.М. Мазуркин: Учебное пособие. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2004. - 308 с.
- Мазуркин, П.М. Рациональное природопользование: учебное пособие с грифом УМО в области природообустройства и водопопользования. В 3-х ч. Ч. 3: Экологически ответственное лесопользование / П.М. Мазуркин, С.Е. Анисимов, С.И. Михайлова; под ред. П.М. Мазуркина. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2006. - 359 с.
- Родин Л.Е., Ремезов Н.П., Базилевич Н.Н. Методические указания к изучению динамики и биологического круговорота в фитоценозах. - Л.: Наука, 1968. - 145 с.
Статья в формате PDF 130 KB...
07 05 2024 1:16:19
Статья в формате PDF 101 KB...
06 05 2024 15:17:28
Исследования мозговых механизмов пограничных нейрофизиологических расстройств находятся еще в начальной стадии. Следовательно, весьма продуктивно проведение исследование этой проблемы с применением математических методов в определении ценности диагностических тестов, выбора и оценки способов восстановления функций мозговых структур. ...
05 05 2024 10:40:15
Статья в формате PDF 110 KB...
03 05 2024 3:55:18
Статья в формате PDF 132 KB...
02 05 2024 17:42:29
Статья в формате PDF 106 KB...
01 05 2024 0:51:19
Статья в формате PDF 366 KB...
30 04 2024 3:15:23
29 04 2024 13:28:46
Статья в формате PDF 228 KB...
28 04 2024 6:12:12
Статья в формате PDF 170 KB...
27 04 2024 8:45:35
Статья в формате PDF 121 KB...
26 04 2024 21:40:45
Статья в формате PDF 123 KB...
25 04 2024 23:51:24
Статья в формате PDF 241 KB...
24 04 2024 6:54:38
Статья в формате PDF 122 KB...
23 04 2024 9:24:19
Статья в формате PDF 257 KB...
22 04 2024 10:34:21
Статья в формате PDF 113 KB...
21 04 2024 8:13:25
Статья в формате PDF 130 KB...
20 04 2024 8:40:33
Статья в формате PDF 114 KB...
19 04 2024 20:36:20
Подвергается сомнению гипотеза о том, что на протяжении ашельской эпохи жители Восточной Европы пpaктически не покидали Кавказ, делая лишь редкие попытки выхода на равнину. Это разительно отличается от миграционного поведения западно- и центрально-европейского населения. Дается хаpaктеристика местонахождений Среднерусской возвышенности, относимых автором к домустьерскому времени раннего палеолита – Зорино, Погребки, Шубное и др. Среднерусская возвышенность могла быть основным путем проникновения древнейших людей в северные широты с Донецкого кряжа и Приазовья. Это связано с ландшафтной обстановкой днепровского и начала микулинского времени, когда в результате таяния ледников значительная часть низменностей Поволжья и Поднепровья оказалась заболочена. Ставится задача поисков стратифицированных ашельских памятников на этой территории. ...
18 04 2024 9:21:58
В статье представлен фрагмент авторской концепции теории патологического процесса. На примере становления хронического инфекционного процесса проведен анализ взаимоотношения основных причинных факторов, составляющих сложную структуру этиологии болезни. ...
17 04 2024 17:50:57
Статья в формате PDF 206 KB...
16 04 2024 7:39:10
Статья в формате PDF 121 KB...
15 04 2024 0:31:49
Статья в формате PDF 324 KB...
14 04 2024 20:13:43
Статья в формате PDF 120 KB...
13 04 2024 8:34:31
12 04 2024 22:49:37
В статье осмысливаются основные теоретические и эстетические аспекты дирижерской и педагогической деятельности С.А. Казачкова и последователей Казанской хоровой школы. Проведен анализ научных трудов С.А. Казачкова включающий осмысление сущности дирижерской профессии, выявление новых тенденций в творчестве, постижение природы дирижерского жеста. Показана сложность профессии дирижера, заключающейся в единении трех аспектов его деятельности: исполнительской, педагогической и управленческой, составляющей основу дирижерского искусства в культурном и эстетическом контексте. ...
11 04 2024 18:21:29
Статья в формате PDF 115 KB...
10 04 2024 11:51:25
Статья в формате PDF 121 KB...
09 04 2024 3:32:31
Статья в формате PDF 576 KB...
08 04 2024 5:17:25
Статья в формате PDF 236 KB...
07 04 2024 11:40:47
Боль является одним из самых распространенных симптомов, встречающихся в медицинской пpaктике. Было изучено влияние фототерапии на интенсивность боли при невропатиях тройничного нерва травматического происхождения. Для лечения использовались фотонные матрицы Коробова «Барва -флекс/КИК» в сочетании с магнитной матрицей «Барва-флекс/МАГ». Ежедневно интенсивность боли оценивалась по визуальной аналоговой шкале боли. Фототерапия оказывает положительное влияние в виде сокращения интенсивности и длительности болевого синдрома. ...
06 04 2024 7:20:17
Статья в формате PDF 115 KB...
02 04 2024 14:13:28
Статья в формате PDF 106 KB...
01 04 2024 18:51:31
Статья в формате PDF 153 KB...
31 03 2024 17:56:52
Статья в формате PDF 106 KB...
30 03 2024 0:57:30
Описан состав Сумсунурского батолита рифейского возраста, сложенного кварцевыми диоритами, тоналитами, трондьемитами, а также дайками лейкогранитов и аплитов, отнесённых по сумме признаков к адакитовым гранитоидам. Среди тоналитов и трондьемитов по минеральному и химическому составам выделяются по две разновидности. В трондьемитах и аплитах проявлены два типа тетрадного эффекта фpaкционирования РЗЭ. Установлено, что в процессе генерации адакитовых гранитоидов участвовали разнородные источники плавления субстрата: мантийный и коровый. Становление породных типов происходило при участии флюидов мантийной природы и корового обводнения. Выдвинуто предположение, что формирование комплексного и крупного по запасам золотого Зун-Холбинского месторождения описываемого района принимали различные источники (мантийные и коровые). Взаимодействие последних генерировало золотое оруденение. Высказано предположение о прострaнcтвенной и парагенетической связи оруденения с раннепалеозойским холбинским и более древним рифейским сумсунурским комплексами. ...
29 03 2024 11:12:47
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::