ИСПЫТАНИЕ РАСТУЩЕГО ДЕРЕВА
Динамика радиуса ствола сосны была изучена на керне древесины, начиная с 1948 по 1992 годы на каждом годичном слое. Дерево произрастало в сосново-березовом насаждении с примесью ели и осины естественного происхождения: состав пород 9С + 1Б (единичные Е + Ос); тип лесорастительных условий - А2; тип леса - сосняк зеленомошниковый; полнота - 0,8.
Для измерений ширины годичных слоев использовался керн комнатно-сухой влажности, взятый в 2000 году на высоте 1,3 м. Возраст подроста на высоте 1,3 м составлял 11 лет. Замеры проводились, начиная с 22 по 66 год жизни дерева. Полный же возраст дерева составляет 74 года (рис. 1).
Рис. 1. Схема взятия керна
Из схемы на рис. 1 видно, существующими способами, например, с использованием измерительной лупы, первые 10 лет попадали в сердцевину и не могли быть измеренными из-за малых значений. Поэтому рабочая часть керна начинается с 22 года. При этом рабочая часть керна завершается, не доходя до камбиального слоя на 8 лет. Поэтому отрезок керна на последних годичных слоях также не был измерен из-за малости ширины годичных слоев.
В лесной таксации принято измерять ширину годичных слоев (или же считать их число), начиная от периферии к сердцевине. В предлагаемом способе лучше всего измерять от сердцевины к периферии, причем с применением более точных методов измерения можно учитывать и нерабочие зоны керна - присердцевинную и заболонную.
Если отсутствует подрост для определения возраста до места взятия керна, то придется брать керн и на корневой шейке дерева.
Для замеров был выбран керн с минимальными углами наклона годичных слоев в продольно-радиальной и радиально-тангенциальной плоскостях анизотропии. Ширина годичного слоя измерялась с точностью 0,05 мм при начальном годичном слое, равном 22 году жизни дерева.
Полученные данные были обработаны в математической среде EUREKA (табл. 1 и рис. 2) и была получена статистическая формула вида:
, (1)
где Rt - расчетный радиус дерева по годичным слоям в направлении от сердцевины к периферии, мм;
t - время жизни растущего дерева до момента взятия керна, с учетом возраста каждого годичного слоя от корневой шейки растущего дерева, лет.
Первая составляющая формулы (1) соответствует биотехническому закону проф. П.М. Мазуркина. Вторая составляющая является волновой закономерностью. Амплитуда этого колебательного изменения является законом гибели. Это означает, что уравнение колебательного движения с убыванием амплитуды показывает адаптивную способность растущего дерева к среде его произрастания, причем отрицательный знак перед второй составляющей показывает кризисное изменение радиального прироста с изменением возраста годичного слоя. Период этой колебательной адаптации растущего дерева к месту своего произрастания равен 10,75915 х 2 = 21,6 лет. Причем сдвиг начала волны происходит через 6,13388 радиан, то есть через почти 21 год после начала жизни изучаемого дерева сосны. По лесоводственным данным можно узнать, что происходило в это время, то есть в 2000 - 74 + 21 = 1947 году. Сама сосна появилась в 2000 - 74 = 1926 году, по-видимому, после крупных лесных пожаров 1921 года.
Рис. 2. Динамика радиуса ствола сосны по годичным слоям керна
Таблица 1
Динамика радиуса ствола сосны по годичным слоям керна, мм
|
Год |
Время t, лет |
Факт
|
Расчетные значения |
Составляющие модели |
||||
|
Rt |
ε |
Δ, % |
Rt1 |
a |
Rt2 |
|||
|
1992 |
66 |
71,5 |
71,1 |
0,42 |
0,59 |
71,1 |
0,0 |
0,0 |
|
1991 |
65 |
70,3 |
70,2 |
0,05 |
0,08 |
70,2 |
0,0 |
0,0 |
|
1990 |
64 |
69,1 |
69,4 |
-0,27 |
-0,39 |
69,4 |
0,0 |
0,0 |
|
1989 |
63 |
68,6 |
68,5 |
0,14 |
0,20 |
68,5 |
0,0 |
0,0 |
|
1988 |
62 |
67,6 |
67,5 |
0,09 |
0,14 |
67,5 |
0,0 |
0,0 |
|
1987 |
61 |
66,6 |
66,5 |
0,08 |
0,12 |
66,5 |
0,0 |
0,0 |
|
1986 |
60 |
65,7 |
65,5 |
0,21 |
0,32 |
65,5 |
0,0 |
0,0 |
|
1985 |
59 |
64,8 |
64,4 |
0,37 |
0,57 |
64,4 |
0,0 |
0,0 |
|
1984 |
58 |
64,0 |
63,3 |
0,67 |
1,05 |
63,3 |
0,0 |
0,0 |
|
1983 |
57 |
62,6 |
62,2 |
0,41 |
0,65 |
62,2 |
0,0 |
0,0 |
|
1982 |
56 |
61,4 |
61,0 |
0,38 |
0,62 |
61,0 |
0,0 |
0,0 |
|
1981 |
55 |
59,9 |
59,8 |
0,09 |
0,14 |
59,8 |
0,0 |
0,0 |
|
1980 |
54 |
58,6 |
58,6 |
0,03 |
0,04 |
58,6 |
0,0 |
0,0 |
|
1979 |
53 |
57,0 |
57,3 |
-0,30 |
-0,53 |
57,3 |
0,0 |
0,0 |
|
1978 |
52 |
55,6 |
56,0 |
-0,40 |
-0,72 |
56,0 |
0,0 |
0,0 |
|
1977 |
51 |
54,2 |
54,7 |
-0,46 |
-0,86 |
54,7 |
0,0 |
0,0 |
|
1976 |
50 |
53,1 |
53,3 |
-0,20 |
-0,38 |
53,3 |
0,0 |
0,0 |
|
1975 |
49 |
51,3 |
51,9 |
-0,61 |
-1,18 |
51,9 |
0,0 |
0,0 |
|
1974 |
48 |
50,3 |
50,5 |
-0,18 |
-0,36 |
50,5 |
0,0 |
0,0 |
|
1973 |
47 |
49,6 |
49,0 |
0,57 |
1,15 |
49,0 |
0,0 |
0,0 |
|
1972 |
46 |
48,2 |
47,5 |
0,65 |
1,35 |
47,6 |
0,0 |
0,0 |
|
1971 |
45 |
46,7 |
46,0 |
0,66 |
1,41 |
46,1 |
0,1 |
0,1 |
|
1970 |
44 |
44,8 |
44,5 |
0,29 |
0,64 |
44,6 |
0,1 |
0,1 |
|
1969 |
43 |
43,6 |
43,0 |
0,64 |
1,46 |
43,1 |
0,1 |
0,1 |
|
1968 |
42 |
42,2 |
41,4 |
0,79 |
1,88 |
41,5 |
0,1 |
0,1 |
|
1967 |
41 |
40,3 |
39,8 |
0,45 |
1,13 |
40,0 |
0,2 |
0,1 |
|
1966 |
40 |
38,2 |
38,3 |
-0,10 |
-0,26 |
38,4 |
0,2 |
0,1 |
|
1965 |
39 |
36,3 |
36,8 |
-0,48 |
-1,33 |
36,9 |
0,3 |
0,1 |
|
1964 |
38 |
34,9 |
35,3 |
-0,41 |
-1,17 |
35,3 |
0,4 |
0,0 |
|
1963 |
37 |
33,3 |
33,9 |
-0,59 |
-1,78 |
33,7 |
0,5 |
-0,2 |
|
1962 |
36 |
32,2 |
32,5 |
-0,35 |
-1,07 |
32,1 |
0,7 |
-0,4 |
|
1961 |
35 |
31,4 |
31,3 |
0,14 |
0,45 |
30,6 |
0,9 |
-0,7 |
|
1960 |
34 |
30,5 |
30,0 |
0,48 |
1,57 |
29,0 |
1,1 |
-1,0 |
|
1959 |
33 |
29,3 |
28,8 |
0,51 |
1,73 |
27,5 |
1,3 |
-1,3 |
|
1958 |
32 |
27,6 |
27,5 |
0,07 |
0,27 |
25,9 |
1,7 |
-1,6 |
|
1957 |
31 |
26,3 |
26,1 |
0,16 |
0,59 |
24,4 |
2,0 |
-1,8 |
|
1956 |
30 |
24,7 |
24,6 |
0,13 |
0,53 |
22,9 |
2,5 |
-1,7 |
|
1955 |
29 |
22,7 |
22,7 |
-0,02 |
-0,11 |
21,4 |
3,0 |
-1,3 |
|
1954 |
28 |
20,3 |
20,5 |
-0,25 |
-1,21 |
19,9 |
3,6 |
-0,6 |
|
1953 |
27 |
17,4 |
18,0 |
-0,60 |
-3,46 |
18,5 |
4,2 |
0,5 |
|
1952 |
26 |
15,3 |
15,1 |
0,18 |
1,18 |
17,1 |
5,0 |
2,0 |
|
1951 |
25 |
12,2 |
12,0 |
0,21 |
1,76 |
15,7 |
5,8 |
3,8 |
|
1950 |
24 |
9,2 |
8,8 |
0,44 |
4,78 |
14,4 |
6,8 |
5,7 |
|
1949 |
23 |
5,8 |
5,7 |
0,13 |
2,19 |
13,2 |
7,8 |
7,5 |
|
1948 |
22 |
2,8 |
3,0 |
-0,21 |
-7,35 |
11,9 |
8,9 |
8,9 |
Таким образом, по измеренным значениям ширины годичных слоев можно составить статистические закономерности роста каждого учетного дерева без его валки и уничтожения. Что чрезвычайно важно для прогнозирования и последующей повторной идентификации по результатам дополнительных замеров, например по керну, взятом в 2010 году.
На рис. 2 построен график динамики радиуса ствола сосны по годичным слоям керна в программной среде Curue Expert, где наглядно видно расположение фактических точек вокруг расчетной кривой.
В табл. 1 приведены следующие условные обозначения:
Rt- расчетный радиус дерева по статистической модели;
ε - абсолютная погрешность (остаток) статистической модели, вычисляемая как разность между фактическими и расчетными значениями изучаемого показателя;
Δ - относительная погрешность статистической модели.
Максимальная относительная погрешность =7,35 % в табл. 1 подчеркнута.
Доверительная вероятность модели (1) будет равна не меньше 100 - 7,35 = 92,65%, что позволяет дать долгосрочный прогноз, равный длине основания прогноза 1992 - 1948 = 44 года, по которому на рис. 3 был построен график в программной среде EXCEL.
Рис. 3. Динамика радиуса ствола сосны по годичным слоям керна
с учетом волновой составляющей
Горизонт прогноза показывает на перспективу изменение показателя, то есть в нашем случае переменного радиуса ствола сосны на высоте 1,3 м. А глубина основания прогноза показывает ретроспективу значений показателя до момента зарождения дерева, то есть до 1926 г. В горизонте прогноза по графику на рис. 3 можно видеть, что максимальное значение 79,9 мм радиус ствола сосны достигнет к 87 годам, то есть к 2013 году. Дальнейший радиальный прирост станет убывать, то есть дерево с 87 летнего возраста начнет умирать и засыхать по толщине.
Расположение точек фактических значений около расчетной кривой показывает абсолютную погрешность, то есть остаток . На рис. 4 график остатков показан в виде диаграммы, построенной в программной среде Curve Expert-1.3.
Рис. 4. Остатки между фактическими и расчетными значениями радиального роста сосны
Знак «+» показывает превышение фактического значения по сравнению с расчетным значением показателя, то есть радиуса ствола дерева в ходе его радиального прироста. При этом знак «-» хаpaктеризует недостаток фактического значения по сравнению с теоретическим.
Из данных табл. 1 и на рис. 4 заметна некоторая ритмичность в изменении знака остатков. Этот факт позволил бы моделировать и дальше, дополняя уравнение (1) третьей составляющей. Измерения радиуса ствола на керне велись с точностью ±0,05 мм, поэтому дальнейшее повышение адекватности статистической модели за счет усложнения его конструкции не имеет пpaктического смысла.
Предлагаемый способ является универсальным и одновременно простым в пpaктической реализации. Он позволяет реализовать физико-технологический подход к экологической, экономической и комплексной эколого-экономической оценки лесных территорий и участков земель с отдельно растущими деревьями без их разрушения. Взятие кернов на одном и том же учетном дереве через определенные периоды позволяет наладить весьма точный экологический мониторинг окружающей учетное дерево природной среды и технологический мониторинг в лесном хозяйстве выращиваемых лесов, а также парков и садов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Мазуркин, П.М. Геоэкология. Закономерности современного естествознания [Текст]: Научное издание / П.М. Мазуркин. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2004 - 336 с.
- Мазуркин, П.М. Статистическая экология [Текст]: Учебное пособие / П.М. Мазуркин. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2004 - 308 с.
Статья в формате PDF
111 KB...
18 10 2026 20:17:38
Статья в формате PDF
97 KB...
17 10 2026 12:21:27
Статья в формате PDF
163 KB...
16 10 2026 9:20:15
В статье авторы показали изменение плоидности и площади ядер слизистой оболочки желудка при фоновых, предpaковых заболеваниях и paке желудка различного гистологического строения с помощью компьютерного анализатора изображения. При дисплазии тяжелой степени площадь и плоидность ядра составили 213,7±3,42 мкм² и 10,2±0,2с соответственно. При высокодифференцированной аденокарциноме эти показатели достигают 375,0±17,0 мкм² и 16,2±2,7с. Авторы предположили, что полученные данные могут быть использованы для более объективной оценки патологических процессов в слизистой желудка и дифференциальнодиагностических вопросов между дисплазиями и paком желудка.
...
14 10 2026 2:29:28
Статья в формате PDF
242 KB...
13 10 2026 23:19:50
Статья в формате PDF
123 KB...
12 10 2026 4:34:36
Статья в формате PDF
124 KB...
11 10 2026 22:48:58
Статья в формате PDF
275 KB...
10 10 2026 7:43:36
Статья в формате PDF
135 KB...
09 10 2026 16:48:43
Статья в формате PDF
127 KB...
08 10 2026 3:27:12
Статья в формате PDF
115 KB...
05 10 2026 19:53:37
Статья в формате PDF
105 KB...
03 10 2026 9:41:10
Статья в формате PDF
204 KB...
02 10 2026 23:33:16
Статья в формате PDF
96 KB...
01 10 2026 3:39:50
Статья в формате PDF
280 KB...
30 09 2026 21:17:26
Статья в формате PDF
297 KB...
29 09 2026 8:16:51
Приведены результаты опыта искусственного разведения лиственницы, проведенного впервые в Центральной Якутии с целью ускорения лесообразовательного процесса в зеленой зоне с. Матта Мегино-Кангаласского района. Выявлен высокий процент приживаемости саженцев (98,3-83,5 %). Установлено, что в первые годы после посадки идет адаптация саженцев к новым условиям среды, начиная с 3-4 года после посадки дают хороший прирост в высоту.
...
28 09 2026 20:13:41
Статья в формате PDF
273 KB...
27 09 2026 23:25:10
Статья в формате PDF
114 KB...
26 09 2026 7:34:21
Статья в формате PDF
243 KB...
25 09 2026 15:13:25
Уникальность того или иного исторического события или явления определяется степенью его «вписанности» в процесс исторического развития. С этой точки зрения история Гражданской войны в России еще долгое время будет предметом жарких споров и многочисленных дискуссий как зарубежных, так и отечественных историков. Ведь, при изучении российской истории в период с 1917 по 1920 гг. сложно использовать как «военные», так и «гражданские» схемы анализа развития основных событий и процессов, они не могут дать исчерпывающего ответа на главный вопрос – почему личная безопасность человека и его выживания были главным мерилом всех ценностей российской государственности в 1917 – 1920 гг. Поэтому поиски ответов на сущностные проблемы понимания феномена Гражданской войны в России лежат в оценочных хаpaктеристиках современников революционных событий начала ХХ в., которые так или иначе связаны с определением государственной самоидентификации.
...
24 09 2026 17:48:55
Статья в формате PDF
240 KB...
23 09 2026 5:56:21
Статья в формате PDF
85 KB...
22 09 2026 0:24:11
Реформы в образовании ума человека происходят всегда до новых циклов экономического возрождения из кризисов. Это запаздывание весьма большое у России. В развитых странах цикл реформ в образовании начинается за 3–5 лет до начала экономических реформ. Но в России долго запрягают, а потом несутся напролом, на авось. Поэтому колебательное возмущение мнений экспертов превалирует над постоянством, – менталитет очень неровный. Предлагается принципиально новая методика, основанная на анализе устойчивых закономерностей с волновыми составляющими и полученная по конкретным экспертным оценкам. Цель статьи – кратко показать возможности методологии идентификации свойств поведения у групп экспертов, как неких условных популяций много знающих и оценивающих людей, а также привести критерии поведенческой динамики по тем или иным экспертным оценкам об интернационализации российского образования.
...
21 09 2026 15:55:44
Статья в формате PDF
104 KB...
20 09 2026 2:54:10
Статья в формате PDF
98 KB...
19 09 2026 22:38:58
Статья в формате PDF
306 KB...
18 09 2026 3:23:12
риведены геологические, геохимические и петрологические данные по шошонитовым гранитоидам Тигирекского массива Алтая. В составе массива выделены 5 фаз: 1 – габбро; 2 – диориты, монцодиориты; 3 − сиениты, гранодиориты, граносиениты; 4 – граниты, умеренно-щелочные граниты; 5 – лейкограниты, умеренно-щелочные лейкограниты с флюоритом. Породные типы массива отнесены к нормальной известково-щелочной и высококалиевой шошонитовой сериям. Сиениты и монцодиориты тяготеют по составу к банакитам. В процессе становления массива проихсодила диффреренциация глубинного очага с фpaкционированием редкоземельных элементов, что отразилось на соотношении в породах элементов групп LILE и HFSE со значительной деплетированностью последних. В породах происходила смена типа тетрадного фpaкционрования редкоземельных элементов, что связано с различной насыщенностью расплавов флюидами и летучимим компонентами. С массивом связаны месторождения и проявления железа, вольфрамаа, молибдена, бериллия, аквамарина, горного хрусталя и раухтопаза.
...
17 09 2026 10:47:55
Статья в формате PDF
114 KB...
16 09 2026 18:30:19
Статья в формате PDF
109 KB...
15 09 2026 3:46:46
Статья в формате PDF
104 KB...
14 09 2026 16:47:34
Статья в формате PDF
143 KB...
13 09 2026 16:16:12
Статья в формате PDF
135 KB...
12 09 2026 16:57:35
Статья в формате PDF
158 KB...
11 09 2026 5:54:36
Статья в формате PDF
136 KB...
09 09 2026 11:13:26
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 ::
