Введение. Форма поперечного сечения дерева, особенно на высоте 1,3 м, имеет важное значение для определения объема дерева, а для насаждения – запаса.
М.М. Орлов [1] в учебнике по лесной таксации указывал на следующие факторы, влияющие на форму поперечного сечения деревьев:
- древесная порода;
- возраст;
- часть дерева, для которого взято сечение;
- условия произрастания.
В основу определения площади поперечных сечений дерева положены две геометрические формулы: эллипс и круг. При этом, безусловно, эллипсовидная форма более характерна для растущих деревьев, но возникает сложность, связанная с фиксацией в процессе измерений максимального и минимального диаметров.
Очевидно, что помимо указанных выше факторов, на форму дерева оказывает влияние толщина коры. Профессор В.Я. Добровлянский [2] установил, что при определении поперечных сечений нижней части ствола по формулам круга и эллипса погрешность исчисления возрастает с увеличением толщины коры. У деревьев с тонкой корой это преувеличение в среднем равно 1%, с толстой корой – 2-3%, с очень толстой – 4-5%. При вычислении площадей окорённых стволов формулы круга и эллипса дают для любого сечения по всей высоте ствола преувеличение на 0,5-1%.
Методика исследований. Для изучения формы стволов деревьев ели сибирской (Picea obovata L.) (рисунок 1) были заложены пробные площади Бирюсинского лесничества учебно-опытного лесхоза (Восточно-Саянском горно-таежном районе) в соответствии с требованиями ОСТа 56-69-83 [3].Основной целью исследования являлось определение степени влияния размеров деревьев на форму поперечного сечения ствола на высоте 1,3 метра.
Все измерения проводились на пробных площадях. У растущих деревьев на высоте 1,3 метра выполнялись измерения в 4-х направлениях по сторонам света (СЮ, ЗВ, СЗЮВ, СВЮЗ). Ель не являлась главной породой, а только входила в состав пихтового
Рисунок 1 – Деревья ели в смешанном насаждении в условиях Бирюсинского лесничества учебно-опытного лесхоза СибГТУ
насаждения с примесью от 30 до 60% по запасу. Общее количество измеренных деревьев на пробной площади варьировало от 50 до 100 шт.
Проверку на соответствие формы поперечного сечения ствола на высоте 1,3 метра двум геометрическим фигурам кругу и эллипсу производили по абсолютному отклонению Δ=dcю-dвз. Если отклонение Δ<0,5– круг; в других случаях – эллипс.
Все деревья по диаметру ствола на высоте 1,3 метра были разделены на следующие категории по М.М. Орлову [1]: тонкомерные (8,0-16,0 см), среднемерные (16,1-36,0 см), крупномерные (36,1 см и более).
Средний диаметр соответствовал среднеарифметическому значению измеренной совокупности деревьев ели в насаждении.
Обработка полевого материала производилась методами математического и статистического анализов.
Экспериментальные исследования. Статистический анализ позволил установить не существенность различия в диаметрах деревьев с корой по сторонам (1,2,3,4) (таблица 1).
При точности опыта в пределах 4,2-6,2 %.
Возрастные изменения древостоев связаны, в том числе и с размерными показателями деревьев, что приводит к формированию стволов с различной формы поперечного сечения
Таблица 1 – Средние диаметры деревьев ели по сторонам поперечника на высоте 1,3 м.
|
Средний диаметр, см |
Статистические показатели |
|||||||
|
диаметр, см |
Р, % |
t |
диаметр, см |
Р, % |
t |
|||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|||||
|
20,4 |
20,3±1,15 |
20,3±1,14 |
5,6 |
t0.027<t0.954 |
20,4±1,15 |
20,4±1,15 |
5,7 |
t0.027<t0.954 |
|
25,1 |
25,5±1,56 |
24,9±1,52 |
6,1 |
t0.250<t0.954 |
25,0±1,50 |
25,2±1,55 |
6,2 |
t0.085<t0.954 |
|
28,2 |
28,1±1,16 |
28,4±1,18 |
4,2 |
t0.189<t0.954 |
27,6±1,13 |
28,8±1,21 |
4,2 |
t0.692<t0.954 |
на высоте 1,3 метра. В таблице представлены данные о распределении стволов различной формы (круговой, эллипсовидной) по размерным категориям деревьев (таблица 2).
Таблица 2 – Распределение деревьев березы (%) различной формы поперечного сечения по размерным категориям
|
Средний диаметр |
Форма |
Категория дерева |
||
|
тонкомер |
среднемер |
крупномер |
||
|
% |
||||
|
20,4 |
Круговая |
53,8 |
4,9 |
0 |
|
Эллипсовидная |
15,4 |
22,6 |
50,0 |
|
|
Яйцевидная |
30,8 |
16,1 |
0 |
|
|
Неправильная |
0 |
19,4 |
50,0 |
|
|
25,1 |
Круговая |
80,0 |
37,9 |
8,3 |
|
Эллипсовидная |
0 |
3,4 |
8,3 |
|
|
Яйцевидная |
20,0 |
27,6 |
41,7 |
|
|
Неправильная |
0 |
31,0 |
41,7 |
|
|
28,2 |
Круговая |
73,7 |
20,4 |
3,4 |
|
Эллипсовидная |
21,1 |
25,9 |
34,5 |
|
|
Яйцевидная |
5,3 |
20,4 |
6,9 |
|
|
Неправильная |
0 |
33,3 |
55,2 |
|
Данные указывают на общую тенденцию уменьшения процента деревьев с круговой формой, и соответственно, пропорциональное увеличение растений с эллипсовидной
формой с ростом размеров стволов.
С целью определения закономерностей в форме стволов по отдельным категориям (тонкомер, среднемер) были построены диаграммы изменения деревьев с круговой формой по мере увеличения размеров совокупности (рисунок 2).
Количество деревьев круговой формы с переходом по категориям крупности уменьшается при увеличении растений с эллипсовидной формой и росте стволов с неправильной формой. Число деревьев яйцевидной определяется не столько размерными параметрами насаждения, сколько другими факторами. Такая ситуация объясняется происхождением, структурой и морфологическими особенностями насаждений.
Для установления величины предельных отклонений было получено распределение абсолютных разностей двух диаметров по четырем измерениям и обобщенным численным совокупностям исследуемой породы (рисунок 2).
Рисунок 2 – Распределение абсолютных отклонений по четырем измерениям диаметров деревьев ели
Очевидно, что с увеличением размеров стволов возрастает величина абсолютных отклонений.
Выводы. В результате можно констатировать следующее.
- Статистический анализ позволил установить не существенность различия в диаметрах деревьев с корой по сторонам (1-2,3-4).
- Количество деревьев круговой формы с переходом по категориям крупности уменьшается при увеличении растений с эллипсовидной формой и росте стволов с неправильной формой. Число деревьев яйцевидной формы зависит не столько от размерных параметров насаждения, сколько определяется другими факторами.
- С увеличением размеров стволов возрастает величина абсолютных отклонений.
Таким образом, очевидно, что учет размерных тенденций в форме стволов позволит снизить погрешности в определении запасов насаждений.
Библиографический список
-
Орлов, М.М. Лесная таксация: 3-е изд / М.М. Орлов. Ленинград: Лесное хоз-во и лесн. пром-ть. 1929. 532 с.
-
Добровлянский, В.Я. К вопросу об определении объема срубленных деревьев / В.Я. Добровлянский // Известия лесного института. В.13. 1915. с. 24-30.
-
ОСТ 56-69-83. Площади пробные лесоустроительные. Метод закладки. Вв. впервые 23.05.1983 № 72. Москва: ЦБНТИ Гослесхоза СССР, 1984. 12 с.