Effect of stand density and diversity on the tree ratio of height to diameter relationship in the park stands of Southern Ukraine

Abstract

The article investigated the influence of factors on the dependence of tree height on tree diameter in a park stand. The role of tree damage, density, and stand diversity as predictors inthe dependence of tree height on its diameter was revealed. The hypothesis of the scale dependence of the influence of stand density on plant growth was tested. The number of plants that are within a radius of 3, 5, 7, 10 meters was determined for each of the recorded plant specimens. The diversity according Shannon of the plant community was estimated based on the information on the species composition of plants within a radius of 10 meters from the focal plant. The age of plants in the community was positively correlated with the diversity of vegetation inthe surroundings of a particular plant. About 74.1% of the trees were found to have the signs of pathological damage. The best model to explain tree damage was a model that included as predictors plant species, its age, the diversity of the surrounding stand, and its density estimatedfrom a 7-m radius sampling site. The GLM approach allowed to reveal that 83% of tree height variation can be explained by the information on tree and shrub species, plant condition (healthy plant or damaged one), its diameter and stand density. The stand density and the square of this index were found to be statistically significant predictors if the density was calculated for a sample area with a radius of 7 meters.

У статті досліджено вплив факторів на залежність висоти дерева від діаметра дерева в парковому насадженні. Виявлено роль пошкодженості, густоти та різноманітності дерев як предикторів у залежності висоти дерева від його діаметра. Перевірено гіпотезу про масштабну залежність впливу густоти стояння на ріст рослин. Для кожного з облікованих екземплярів рослин визначали кількість рослин, які знаходяться в радіусі 3, 5, 7, 10 метрів. Розмаїття за Шенноном рослинного співтовариства було оцінено на основі інформації про видовий склад рослин у радіусі 10 метрів від центральної рослини. Вік рослин у спільноті позитивно корелював із різноманітністю рослинності в околицях конкретної рослини. У 74,1% дерев виявлено ознаки патологічного ураження. Найкращою моделлю для пояснення пошкодження дерев була модель, яка включала в якості предикторів види рослин, їх вік, різноманітність насаджень, що оточують, і їх щільність, оцінену з місця відбору зразків радіусом 7 метрів. Підхід GLM дозволив виявити, що 83% коливань висоти дерев можна пояснити інформацією про види дерев і чагарників, стан рослин (здоровий рослина або пошкоджена), її діаметр і густота стояння. Густота деревостану та квадрат цього індексу виявилися статистично значущими предикторами, якщо густота була розрахована для вибіркової площі радіусом 7 метрів.