Введение 3
1. Характеристика района исследования. 4
2. Материалы и методы. 9
2.1. Данные о структуре и составе лесов Карельского перешейка и материалы ДЗЗ. 9
2.1.1. Кварталы лесного фонда и выдела городских лесов 9
2.1.2. Точки полевых наблюдений 12
2.1.3. Данные Дистанционного зондирования земли 15
2.2. Используемое программное обеспечение. 17
2.3. Методика 18
2.3.1. Предварительная обработка рельефа. 18
2.3.2. Спектральный анализ рельефа. 23
3. Результаты 31
3.1. Анализ иерархических уровней рельефа. 31
3.2. Оценка влияния иерархических уровней на структуру и состав лесов. 33
3.2.1. Анализ данных по кварталам лесного фонда 35
3.2.2. Анализ данных полевых наблюдений и выделов городских лесов. 39
Выводы 48
Список использованной литературы 50
Приложения 55
Актуальность проблемы: В современном леном хозяйстве важное место отводится получению информации, которая охарактеризует состояние и структуру леса для принятия управленческих решений, и оценки экономических и экологических последствий этих решений. Для грамотного принятия этих решений необходимо также знать закономерности пространственного распределения лесных фитоценозов, что также важно при мониторинге состояния лесов, а также при охране и восстановлении естественных экосистем.
Закономерности формирования типологического разнообразия растительного покрова, анализ его пространственной неоднородности и оценка структуры и состава лесов на данной территории являются актуальными предметами изучения. Особенно важным это является для тех районов, которые подвержены наиболее интенсивному антропогенному воздействию.
Цель исследования: Выявление закономерностей формирования структуры и состава лесов, и анализ его пространственной неоднородности.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. Выявление спектральных характеристик (иерархических уровней) рельефа исследуемой территории.
2. Выявление состава и структуры лесов исследуемой территории в разных масштабах по разным данным (КФС, лесоустроительные данные, карты растительности, точки наблюдений).
3. Определение влияния различных иерархических уровней рельефа исследуемой территории на состав и структуру лесов.
Объект исследования: леса Карельского перешейка
Предмет исследования: Состав и структура лесов
В ходе исследования было изучено влияние иерархической структуры рельефа на пространственное разнообразие лесов на территории Карельского перешейка. Была достигнута цель по выявлению закономерностей этого влияния и решены все поставленные задачи.
В работе охарактеризована территория исследования, описано современное состояние лесов Карельского перешейка. Проведен гармонический анализ рельефа исследуемой территории и выделены его иерархические уровни, а также выявлено их влияние на структуру и состав лесов Карельского перешейка.
Установлено влияние различных иерархических уровней рельефа на структуру и состав лесов карельского перешейка. Участки леса, расположенные на различных элементах иерархических уровней рельефа даже в пределах одного физико-географического района, имеют значимые различия по структуре (до 30% доли запаса) и по общему запасу (до 10%). При этом с уменьшением размерности форм рельефа, снижается и степень этого влияния. На меньших частотах сосна более приурочена к средним высотам, ель – к нижним. Мелколиственные породы на северо-западе исследуемой территории приурочены к средним высотам, в восточной и северо-восточной части – к нижним высотам, а в центральной части – к вершинам, что, по-видимому, связано с местоположением бывших сельскохозяйственных угодий. На более высоких частотах не наблюдается прямой связи пород с уровнями форм рельефа, можно предположить, что с уменьшением размеров форм рельефа, и, соответственно, снижением степени влияния этих форм на структуру лесов, возрастает роль других факторов, которые становятся решающими в пространственном разнообразии лесов. Запас древостоя в смешанных насаждениях коррелирует с долей ели, исходя из этого, можно сделать вывод, что на запас влияют те же факторы, что и на ель.
В процессе выполнения работы разработана действующая методика изучения уровней организации рельефа, которая может быть применена в дальнейших исследованиях как самим автором так и другими исследователями.
Основным выводом проделанной работы является подтверждение гипотезы о влиянии спектральных характеристик рельефа исследуемой территории на пространственную структуру лесов. Зависимость этого влияния прямая – с уменьшением размеров форм рельефа, падает и степень влияния этих форм на структуру лесов. Дальнейшим вектором данного исследования может являться изучение влияния иерархических уровней совместно с другими факторами, к примеру: климат, субстрат, увлажнение, особенности ведения лесного хозяйства и т.д.
