ВОЗРАСТНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ КАЧЕСТВА СТВОЛА ДЕРЕВЬЕВ НА ПРОБНОЙ ПЛОЩАДИ РАЗНОВОЗРАСТНОГО СОСНЯКА

Понятие «качество» в лесном хозяйстве и экологии ныне имеет почти одинаковый объем признаков, то есть под качеством ствола деревьев понимается степень достоинства, ценности, пригодности. Однако для растущих деревьев как живых организмов при оценке их пригодности для создания здоровой лесной среды дополнительно следует учитывать существенные биотехнические и иные признаки, отличающиеся от понимания древостоя как склада кругляка. Соответствие тому, какими лесные деревья должны быть, в лесном кодексе в пятой статье определено исходя из понятия о лесе как об экологической системе или как о природном ресурсе.
Таким образом, одно сложное понятие «лес» в России заменено еще более неопределенным в мировой науке по объему понятия словосочетанием «экологическая система». Однако, еще в Древней Греции выходили из такой терминологической трудности применением двух различающихся слов:
дендрон - растущее живое дерево (объект дендролога и лесовода);
ксилон - срубленное дерево, показывающее хозяйственное отношение человека к древесному растению как к поделочному материалу, к древесине.
Цель статьи - показать методику выявления и анализа биотехнических закономерностей распределения количественно измеренных на модельных деревьях показателей качества ствола у сосен, как дендронов и одновременно как ксилонов для заготовки деловых и дровяных сортиментов.
В [2, с.67-110] по данным проф. М.М. Котова учитывались одновременно 33 фактора качества деревьев сосны для оценки селекционной категории. Однако оценка качества фитоактивности деревьев не дает возможности применения экспериментальных данных анализа модельных деревьев.
Объект и методика. Для анализа показателей качества ствола был принят пример полной таксации более 200 сосен на пробной площади № 4-1963 в сосняке брусничном III класса бонитета [1]. Размер пробы - 130 x 70 м или по площади 0,91 га. Полнота древостоя была 0,76 с удельным запасом стволовой древесины 302,1 м3/га. Из общего числа 219 сосен 16 оказались сухостойными (ксилоны). Из всех рассмотренных 203 моделей растущих сосен (дендронов) 38 растений имели гниль, 10 деревьев до момента рубки получили суховершинность. Два дерева были исключены из табличной модели (табл. 1) из-за отсутствия данных по качеству ствола. В итоге 100 x (203-50) / 203 = 75,4 % модельных деревьев на пробной площади 4-1963 в разновозрастном сосняке были здоровыми и тем самым надежными по статистической выборке.
Таблица 1. Измеренные и расчетные таксационные показатели сосен на пробной площади 4-1963 СибНИИЛХЭ разновозрастного сосняка Сибири
|
№ дерева |
A, лет |
N Ф, шт. |
Наличие гнили |
Сухая вершина |
Н св / Н с |
n гс, шт./см |
. м |
|
. м3 |
|
|
1 |
277 |
15 |
нет |
нет |
1 |
- |
17.0 |
0.7556 |
1.1598 |
0.7146 |
|
2 |
208 |
12 |
нет |
нет |
1 |
16 |
19.9 |
0.8292 |
1.8986 |
0.9898 |
|
3 |
145 |
3 |
нет |
нет |
1 |
47 |
15.5 |
0.7908 |
0.1578 |
0.9185 |
|
4 |
153 |
9 |
нет |
нет |
1 |
20 |
19.0 |
0.7308 |
0.9067 |
0.9488 |
|
5 |
147 |
1 |
нет |
нет |
1 |
47 |
14.0 |
0.7778 |
0.1242 |
0.9688 |
|
... |
... |
... |
... |
... |
... |
... |
... |
... |
... |
... |
|
199 |
136 |
3 |
нет |
нет |
1 |
- |
22.0 |
0.7774 |
0.9142 |
1.1171 |
|
200 |
199 |
6 |
да |
нет |
1 |
69 |
10.5 |
0.5676 |
0.1182 |
0.5683 |
|
201 |
207 |
11 |
нет |
нет |
1 |
21 |
9.0 |
0.3930 |
0.1714 |
0.3723 |
|
202 |
220 |
8 |
нет |
нет |
1 |
9 |
22.3 |
0.7880 |
1.7776 |
0.9378 |
|
203 |
223 |
5 |
нет |
нет |
1 |
36 |
20.9 |
0.7628 |
1.6704 |
0.9531 |
В табл. 1 приняты следующие условные обозначения:
A - возраст растущего дерева (в год рубки и измерений), лет;
N Ф - количество фаутов на стволе дерева, шт.;
Н св / Н с - отношение высоты начала сухой вершины к длине ствола модельного дерева, измеренного на земле после его повала;
n гс - удельное количество (плотность) годичных слоев в заболони ствола дерева на высоте 1,3 м от корневой шейки ствола, шт./см;
- общая длина деловых сортиментов на стволе дерева, м;
- доля деловых сортиментов в стволе модельного дерева;
- объем деловых сортиментов от рациональной раскряжевки, м3;
- доля деловых сортиментов в объеме ствола без коры, %;
Функциональный анализ по возможностям ведения различных видов лесопользования на одной и той же территории дал Питер Х.Пирс [7, с.104-106]. Он выделил следующие группы видов пользования землей на лесных участках: конкурирующие, взаимоисключающие, высококонфликтующие, постоянно замещающиеся, независимые, взаимодополняющие.
Причем эти совместности зависят от активности и интенсивности землепользования, сложившихся традиций и других факторов: «До тех пор, пока целью является получение максимума земельной ренты, должны учитываться относительные стоимости взаимозависимых продуктов».
Можно отметить, что в лесном деле России в основном преобладают конкурирующие виды лесопользования. Таким образом, в лесном деле функционально-стоимостной анализ трудно применим, прежде всего, из-за высокой взаимной связности учитываемых факторов и элементов системы «лесное дело». Однако путь исследований виден и здесь. Он заключается в выявлении закономерностей на основе устойчиво проявившихся тенденций изменения параметров деревьев.
Количество фаутов на стволе
Этот показатель прост в измерениях и он имеет смысл в том, что показывает численность нeблагоприятных событий в жизни дерева (например, местное искривление ствола) и популяций разных микроорганизмов и вредителей, населяющих поверхность ствола.
На рис. 1 показана запись каждого фаута на стволе модельного дерева сосны №1. Причем она выполнена в лесу летом 1963 г. на оборотной стороне бланка сортиментации. Форма разработана отделом экономики и организации лесного хозяйства СибНИИЛХЭ.
Общее количество записей здесь равно 15, поэтому это целое число принимается за количество фаутов, расположенных на стволе модельного дерева. Параметр N Ф оказался хорошим показателем качества ствола, причем он обладает простотой измерения, хотя и требует высокой квалификации от таксатора. В будущем предлагаемые измерения нужно будет выполнять на растущих деревьях без их рубки, например, при испытаниях учетных деревьев неразрушающими методами [3, 4].
После идентификации биотехнического закона [2] в программной среде CurveExpert-1.3 была получена закономерность в виде формулы (1).
Из графика на рис. 2 видно, что сумма квадратов отклонений S = 3,218 , а коэффициент корреляции составляет r = 0,7666 . Примем норму адекватности для искомых биотехнических закономерностей в виде условия . Тогда получается, что модель (1) в интервале возраста лет достаточно адекватна для применения в лесном хозяйстве.
График на рис. 2 показывает, что численность фаутов ствола с возрастом деревьев увеличивается, но достигает для сосен первого поколения постоянного значения.
Рис. 1. Запись фаутов
. (1)
Рис. 2. Распределение количества фаутов ствола (ордината) у более 200 сосен в зависимости от биологического возраста (абсцисса)
Возраст деревьев
Для разновозрастного сосняка Сибири [1] выделены моменты времени: - время дендрометрических измерений в 1963 г.; A - возраст деревьев сосны в момент их рубки и проведения измерений, лет; A max - возраст самого старого в древостое дерева сосны, A max = 449 лет; A min - возраст самого молодого дерева в 76 лет; - начало жизни старого дерева в 1963 - 449 = 1514 г., лет; - начало жизни молодой особи сосны в 1963 - 76 = 1887 г., лет.
Относительная высота начала сухой вершины
При анализе ствола отмечалось начало сухой вершины дерева, измерялась длина ствола от комля до отметки. Примем, что для здорового дерева без сухой вершины соблюдается условие , то есть отметка о начале суховершинности находится выше дерева. Тогда получим рой точек, показанный на рис. 3а.
|
|
|
|
а) |
б) |
Рис. 3. Распределение деревьев разновозрастного сосняка Сибири по суховершинности (абсцисса - возраст сосны, ордината - отношение Н св / Н с ): а - всех модельных деревьев; б - подмножества сосен с сухими вершинами
Если принять подгруппу из 10 сосен с сухими вершинами различной длины, то для них была получена биотехническая закономерность (рис. 3б)
.(2)
Наибольшую длину сухой вершины получили сосны третьего поколения. Она меньше у молодых и старых сосен.
Густота годичных слоев в заболони ствола
Этот параметр ствола на высоте 1,3 м хаpaктеризует условия проживания за последние годы жизни растения до момента рубки.
Этот таксационный показатель распределяется (рис. 4) по формуле
.(3)
|
|
|
|
а) |
б) |
Рис. 4. Распределение сосен по численности годичных слоев на 1 см древесины заболони (абсцисса - возраст сосны, ордината - количество годичных слоев на 1 см):
а - по формуле (3); б - по остаткам от биотехнической закономерности (3)
Из картинок распределений на рис. 4 видно, что наибольшие притеснения в росте ширины годичных слоев на высоте 1,3 м получили некоторые сосны третьего и четвертого возрастных поколений.
Общая длина деловых сортиментов. Понятие «деловая древесина» в полной мере относится и к экологической оценке растущего дерева.
Этот показатель был распределен (рис. 5) по закономерности
. (4)
|
|
|
|
а) |
б) |
Рис. 5. Возрастное распределение сосен по длине деловых сортиментов на стволе (абсцисса - возраст сосны, ордината - длина (а) и относительная длина (б) сортиментов): а - по формуле (4); б - по формуле (5) доли деловых сортиментов на стволе по длине
Максимальная общая длина сортиментов по рис. 5а был для сосен четвертого поколения. На оси абсцисс находятся дровяные деревья. Наибольший разброс длины сортиментов был для второго и третьего поколений.
Доля деловых сортиментов по длине ствола. Выход деловых сортиментов по длине на стволе (рис. 5б) определился по закону гибели (спада)
.(5)
Формула (5) имеет коэффициент корреляции 0,5719 вместо 0,3763 у закономерности (4). Таким образом, при полном перечете разделение деревьев на две категории (деловые и дровяные) нужно дополнить оценкой относительных длин соответствующих сортиментов на стволах растущих сосен. Эту процедуру опытный таксатор вполне сможет выполнить в процессе измерения диаметра и высоты у ствола растущего дерева, например, по нашим изобретениям [5, 6].
Из распределений точек относительно графиков на рис. 5 также видно, что возрастное распределение качества ствола является скедастической статистической выборкой, то есть множеством данных с переменной изменчивостью (вариацией) изучаемого таксационного параметра. Наибольшие дисперсии (разбросы точек) имеют популяции деревьев первого, второго и третьего поколений. Только подмножества деревьев четвертого и пятого поколений условно можно принять за нормальные распределения измеренных данных, то есть соответствующими закону распределения Гаусса-Лапласа.
Объем деловых сортиментов. Из принятых для анализа четырех показателей объем деловых сортиментов (рис. 6а) получил наибольшую адекватность по коэффициенту корреляции 0,5953 по закономерности вида
. (6)
|
|
|
|
а) |
б) |
Рис. 6. Возрастное распределение сосен по объему деловых сортиментов на стволе (абсцисса - возраст сосны, ордината - объем (а) и относительный объем (б) сортиментов): а - по формуле (6); б - по формуле (7) доли деловых сортиментов на стволе по объему
Среднестатистический максимум объема деловых сортиментов наблюдается на деревьях сосны второго поколения. До этого возрастного периода объем деловых сортиментов нарастает, а после него - уменьшается.
Доля деловых сортиментов в объеме ствола без коры
С меньшей адекватностью (коэффициент корреляции 0,5686) качество ствола сосен оценивается по относительному показателю объема (рис. 6б) в виде формулы
. (7)
Поэтому на основе прототипов [4-6] нужно искать новые технические решения по способам измерения объема стволовой части непосредственно у растущих учетных деревьев.
Заключение. Качество ствола лесных деревьев, как степень пригодности, одинаково применимо в лесном хозяйстве и экологическом мониторинге свойствами растущих деревьев. Стволы с минимальной численностью фаутов и наибольшей долей деловых сортиментов на стволе в одинаковой мере пригодны как для обогащения лесной среды, так и для хозяйственного использования при заготовке кругляка.
Статья подготовлена и опубликована при поддержке гранта 3.2.3/4603 МОН РФ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
- Верхунов, П.М. Изменчивость и взаимосвязи таксационных показателей в разновозрастных сосняках / П.М. Верхунов. - Новосибирск: Наука, 1975. - 205 с.
- Мазуркин, П.М. Дендрометрия. Статистическое древоведение. / П.М. Мазуркин. - Учеб. пос. - Часть 2. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2003. - 205с.
- Мазуркин, П.М. Перспективы комплексного исследования древесины / П.М. Мазуркин // Деревообраб. пром-сть. - 1997. - №4. - С. 27-29.
- Мазуркин, П.М. Экологический мониторинг (Способы испытания деревьев) / П.М. Мазуркин: Учеб. пос. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2004. - 224 с.
- Пат. 2201593 Российская Федерация, МПК7 G 01 N 33/46, A 01 G 23/00, A 01 G 23/02. Способ анализа древесного ствола / Верхунов П.М., Мазуркин П.М. (РФ); заявитель и патентообладатель Марийск. гос. тех. ун-т. - №2001116223/13; заявл. 13.06.01; опубл. 27.03.2003, Бюл. № 5.
- Пат. 2224418 Российская Федерация, МПК7 A 01 G 23/02. Способ измерения учетного дерева / Мазуркин П.М., Кошкина Т.А. (РФ); заявитель и патентообладатель Марийск. гос. тех. ун-т. - №2002116082/12; заявл. 18.06.02; опубл. 27.02.04, Бюл. № 6.
- Питер Х. Пирс. Введение в лесную экономику / Пер. с англ.: Учебн. пос. - М.: Экология, 1992. - 224 с.
Статья в формате PDF
119 KB...
01 09 2026 14:27:57
Статья в формате PDF
249 KB...
30 08 2026 23:21:30
Статья в формате PDF
272 KB...
29 08 2026 0:56:45
Изучены коррелятивные взаимоотношения внутриствольной структуры и деформативно-прочностных свойств срединных, локтевых и седалищных нервов трупов людей обоего пола в возрасте от 21 до 60 лет. Установлено, что на стадии малых деформаций основными структурными компонентами нервов, определяющими их прочность и упругость, являются эластические и коллагеновые волокна соединительнотканных оболочек, преимущественно эпиневрия. Причем роль коллагена с возрастом увеличивается вследствие его накопления и снижения порога компенсации продольных растяжений. При больших деформациях прочность и жесткость нервов детерминируются, преимущественно, нервными волокнами и, в меньшей степени, соединительной тканью оболочек. В момент разрыва, так же как и при пластической деформации, прочность и жесткость нервов определяются в большей степени нервными волокнами и, в меньшей степени, коллагеновыми волокнами эпиневрия и периневрия.
...
28 08 2026 6:57:35
Исследование гормонального баланса в группах пациенток с I-IIA и IIB-IIIA стадиями распространения paка молочной железы позволило обнаружить прогрессирующее снижение содержания в крови прогестерона, коррелирующее со стадией распространения опухолевого процесса. Уровень эстриола снижался в равной мере в обеих группах наблюдения пациентов (I-IIA и IIB-IIIA стадиями распространения неоплазии) по сравнению с показателями контроля. Указанные сдвиги гормонального баланса наблюдались в разных возрастных группах от 29 до 49 лет, достигая максимальных сдвигов в пре- и менопаузальный периоды. Содержание эстрадиола в крови оставалось в пределах нормы при I-IIA стадиях развития заболевания, резко возрастая при метастатической форме paка молочной железы. Мониторинг показателей содержания в крови прогестерона и эстрадиола может быть использован как один из способов оценки эффективности комплексной терапии заболевания и степени распространения неоплазии при paке молочной железы.
...
27 08 2026 17:27:38
Целью настоящего исследования явилось изучение показателей перекиcного окисления липидов в гомогенатах печени, почек и легких крыс в динамике ингаляционного воздействия полиметаллической пылью, содержащей естественные радионуклиды.
Полученные нами данные показали, что при пролонгированном ингаляционном поступлении полиметаллической пыли, содержащей природные радионуклиды, в легких, печени и почках крыс происходит активация процессов ПОЛ. Обращает на себя внимание разные сроки начала аккумуляции катаболитов ПОЛ: в легких – на 7 сутки, в печени и почках – на 30 сутки. Выявление хаpaктера нарушений окислительного метаболизма доказывают необходимость ранней коррекции нарушения окислительного метаболизма при пролонгированной экспозиции полиметаллической пыли, содержащей природные радионуклиды.
...
26 08 2026 4:54:33
Статья в формате PDF
136 KB...
25 08 2026 16:51:22
Статья в формате PDF
113 KB...
23 08 2026 16:38:12
Статья в формате PDF
100 KB...
22 08 2026 21:32:18
Статья в формате PDF
136 KB...
21 08 2026 11:12:18
Статья в формате PDF
215 KB...
20 08 2026 11:10:36
Статья в формате PDF
722 KB...
19 08 2026 2:52:20
18 08 2026 18:55:20
Статья в формате PDF
128 KB...
17 08 2026 4:47:43
Статья в формате PDF
113 KB...
16 08 2026 14:26:40
15 08 2026 21:45:45
Статья в формате PDF
116 KB...
13 08 2026 14:16:50
С помощью микроспектральных флуоресцентно-гистохимических методов в тучных клетках эндометрия тела и шейки матки крыс дифференцированы гистамин, серотонин и катехоламины. Определено содержание указанных моноаминов в различные фазы пoлoвoго цикла. Тучные клетки шейки матки по сравнению с ее телом хаpaктеризуются более высоким уровнем моноаминов. Содержания катехоламинов и серотонина в точках зондирования хаpaктеризуются высокой степенью линейной корреляции во все стадии пoлoвoго цикла. Установлена высокая степень положительного хроносопряжения динамики изменений содержания гистамина в тучных клетках и эпителиоцитах эндометрия. Предполагается, что тучные клетки выступают в качестве регулятора биоаминового обмена в эндометрии в течение пoлoвoго цикла.
...
12 08 2026 0:29:54
Статья в формате PDF
353 KB...
11 08 2026 13:55:21
Статья в формате PDF
111 KB...
10 08 2026 19:52:32
Статья в формате PDF
118 KB...
09 08 2026 10:47:42
Рассмотрены вопросы участия почвенных водорослей в поддержании стабильности наземных экосистем в условиях антропогенного воздействия на окружающую среду. Показано, что почвенные водоросли обладают высокой устойчивостью к нефтяному и радиоактивному загрязнению, наличию в среде поверхностно-активных веществ. Они первыми из автотрофных организмов поселяются на токсичных субстратах, участвуют в самозарастании промышленных отвалов.
...
08 08 2026 21:15:50
Статья в формате PDF
112 KB...
07 08 2026 9:26:47
Статья в формате PDF
270 KB...
06 08 2026 11:25:27
Статья в формате PDF
114 KB...
05 08 2026 21:27:43
Статья в формате PDF
862 KB...
04 08 2026 8:31:33
Статья в формате PDF
128 KB...
03 08 2026 15:18:22
Статья в формате PDF
306 KB...
01 08 2026 21:25:20
Бериллиевое оруденение в Алтайском регионе образует 4 промышленных типа: комплексные (Be, W, Mo) кварцево-жильные, комплексные кварцево-грейзеновые (Be, W, Mo, Cu), комплексные скарновые (Be, W, Mo) и редкометалльные пегматиты. Месторождения бериллия связаны с постколлизионными гранитоидами, сформировавшимися в результате мантийно-корового взаимодействия. Для рудогенерирующих гранитоидов и пегматитов хаpaктерны аномальные параметры флюидного режима и особенно высокие концентрации HF в магматогенных флюидах. В регионе оруденение бериллия локализуется в пределах Тигирекско-Белокурихинской позднепалеозойско-раннемезозойской металлогенической области. Оруденение представлено преимущественно бериллом, редко – гельвином. Оценены запасы оксида бериллия по категориям В, С1, С2 и прогнозные ресурсы категории Р1.
...
31 07 2026 23:50:50
29 07 2026 7:57:54
Статья в формате PDF
300 KB...
28 07 2026 17:54:39
Статья в формате PDF
185 KB...
27 07 2026 10:28:18
В работе методом дискриминантного анализа исследована взаимосвязь между уровнем метаболизма коллагена и особенностями поведения крыс в тесте «Открытое поле». Обнаружено, что крысы с высокой активностью процессов катаболизма коллагена делают большее число уринаций при тестировании по сравнению с другими животными. В то же время особи с высоким уровнем анаболизма коллагена проявляют в «Открытом поле» повышенную горизонтальную двигательную активность. Учет этих хаpaктеристик поведения и массы тела крыс позволяет предсказывать особенности метаболизма коллагена у животных с точностью до 85%.
...
26 07 2026 0:35:19
Статья в формате PDF
265 KB...
25 07 2026 10:18:29
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::