Периодическая эволюция

В 1981 году при лесопатологическом обследовании Тульских засек, на пробных площадях отмечена синхронная альтернация сухокронности деревьев дуба (Табл. 7, 8) по четным-нечетным когортам поколений.

Сухокронность - признак физиологической реакции дерева на отрицательные факторы среды и определяется категорией или классами состояния по проценту сухих ветвей в кроне. Диаметр или кумулятивный радиальный прирост дерева подчиняется логистической кривой [24, 25]. В средней части эта функция почти прямолинейна и прирост равен определенной единице времени.

Табл. 7. Альтернация сухокронности дуба. Яснополянское лесничество квартал 23 выдел 21

Последний класс диаметров на временной пробе (Табл. 7) объединяет в себя превышающие градации, так как стандартная полевая мерная вилка рассчитана только до диаметра 68 см.

На постоянной пробной площади (Табл. 8) отмечена аналогичная альтернация сухокронности, но здесь представлена только ее динамика между 1980 годом и учетом в 1981 году. Если категория сухокронности между учетами не изменилась, ставился балл 0, если происходило ухудшение, ставился балл равный изменению категории со знаком минус, если улучшение - то плюс соответствующий балл. Улучшение категории дерева связано с тем, что сухие веточки первого, второго порядка кроны опадают под воздействием ветра, снега и если процесс усыхания кроны прекратился, дерево улучшает свою категорию сухокронности.

Табл. 8. Альтернация динамики сухокронности дуба Музея «Ясная поляна», Арковский верх

Синхронность альтернации категорий сухокронности и их динамики на множестве заложенных пробах подразумевает существование явления во всей популяции дуба. Категория сухокронности в 1981 году хуже у деревьев 40 - 48 - 56 - 64 - 72 ступеней толщины и лучше у 44 - 52 - 60 - 68 - 76 ступеней толщины. Ступень толщины это градация времени, случайно совпадающая на момент измерения с определенными возрастными когортами деревьев. Цикл по данному признаку равен 4 см + 4 см = 8 см. Средний годичный радиальный прирост дуба по спилам в среднем равен 2,8 мм, что согласуется с таблицами хода роста [25]. Соответственно гармоника в реальном времени примерно равна 8см / 2,8мм ≈ 29 годам, а полупериод равен 14,5 годам (4 см).

Далее для обнаружения периодичности применялся автокорреляционный анализ. Если ряд значений признака прерывался отсутствием данных, то ставилось среднее значение между двумя ближайшими значениями ряда. Ряд значений преобразовался в кумулятиву, тренд которой описывался функцией. Затем эта функция вычленялась из исходного ряда данных, образуя некумулятивные остатки для устранения возрастного тренда. По остаткам и их усредненным рядам нечетными среднескользящими (3, 5 и т.д.) производился автокорреляцией анализ с отбором регулярных кривых автокорреляции. При этом сглаживаются случайные флуктуации и гармоники, меньше и равные среднескользящей, выявляя большие гармоники. Чем больше среднескользящая осреднения, тем меньше проявление "Белого статистического шума" [26], зависящего от количества элементов в группах выборки. Группами выборки в этом случае являются среднескользящие, состоящие из множества элементов выборки. Эта методика опробована на периодичности солнечной активности и показала большую эффективность при обнаружении известных гармоник.