Методика статистической обработки первичных данных

Все первичные данные оформляются в виде матриц (таблиц) в программе Excel на ПК и представляют собой Базу первичных научных данных. Для каждой ПП составляется матрица распределения видов по 25 квадратам размером 10х10 м. В этой матрице указывается обилие каждого вида в квадратах по 5-ти бальной шкале, а также среднее обилие на ПП, рассчитанное как среднее арифметическое из 25 измерений. Для каждой ПП рассчитывается матрица бинарных отношений флористического сходства-различия всех 25 квадратов. В этой матрице каждый из 25 квадратов сравнивается с каждым. Матрица бинарных отношений флористического сходства-различия квадратов позволяет судить о степени гомогенности ПП.

Кроме того, для каждой ПП составляется матрица - перечетная ведомость древостоя, где каждому дереву присваивается определенный номер и в отдельных столбцах, соответствующих годам переописания, указывается длина окружности ствола на высоте 1,3 м. В специальных столбцах в этой матрице указываются видовая принадлежность дерева и жизненность по трехбальной шкале. Матрица - перечетная ведомость вместе с планом распределения деревьев по ПП позволяет отслеживать в процессе мониторинга ход прироста в толщину каждой особи, каждой ступени толщины каждого вида. Результаты такого мониторинга оформляются в виде кривых роста, а также в виде частотных распределений деревьев разных видов, зарегистрированных на ПП, в зависимости от их толщины. Сравнение таких кривых за разные годы переописаний также может стать предметом достаточно точного мониторинга.

Третья матрица для каждой ПП - это таблица распределения возобновления и подроста разных видов по 25 квадратам. В этой матрице для каждого вида и каждого квадрата указывается мощность возобновления по 3-х бальной шкале. На основе обработки этих данных рассчитывается средняя интенсивность возобновления каждого вида на ПП, а также гомогенность ПП по характеру и распределению возобновления.

После обработки матриц, характеризующих конкретные ПП, составляется главная матрица распределения видов растений по совокупности из 50 ПП, в которой для каждого вида указывается среднее обилие на каждой ПП. На основании этой матрицы рассчитывается серия квадратных матриц бинарных отношений флористического сходства-различия ПП: 1 - по сходству деревьев, лиан и древовидных кустарников, 2 - по сходству травянистых растений, низкорослых кустарников и кустарничков, 3 - по сходству мохообразных, 4 - по сходству лишайников, 5 - по сходству видов всех жизненных форм.

Все матрицы организуются графически; моделями флористической структуры растительного покрова являются графы - математические конструкции, состоящие из вершин (описаний ПП) и ребер (отношений флористического сходства-различия между парами ПП). Такие графы отражают флористическую структуру и разнообразие растительного покрова на момент переописания системы ПП. По мере переописания системы ПП возможно сравнение аналогичных графов, полученных через достаточно длительный интервал времени, между собой и получение трендов изменения соответствующих аспектов структуры во времени.

Опытная лаборатория имеет оригинальную программу GRAF, позволяющую все расчеты флористического сходства описаний ПП производить на ПК. Этой программой предусматривается расчет флористического сходства пар ПП с учетом ландшафтно-экологической информативности видов, рассчитываемой как отрицательный логарифм частоты встречи этих видов в системе из 50 ПП. Данная методика статистической обработки проверена нами ранее на обширном материале из разных регионов России, в том числе при моделировании ландшафтно-экологической структуры растительного покрова Сохондинского биосферного заповедника.