Аннотация.Статья посвящена вопросам изучения влияния размеров деревьев березы повислой (BetulapendulaL.) на форму их поперечного сечения. С увеличением размеров стволов возрастает величина абсолютных отклонений. Учет размерных тенденций в форме стволов позволит снизить погрешности в определении запасов насаждений.
Ключевые слова: береза повислая, форма поперечного сечения, насаждение.
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 березы повислой (BetulapendulaL.) (рисунок 1) были заложены пробные площади в чистых насаждениях заповедника «Столбы» (Восточно-Саянская лесорастительная провинция горных темнохвойных лесов) 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 проводились измерения в 2-х направлениях по двум перпендикулярным сторонам. Береза не являлась главной породой, а только входила в состав пихтового насаждения с примесью от 5 до 30% по запасу. Общее количество измеренных деревьев на пробной площади варьировало от 10 до 45 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 березы в насаждении.
Рисунок 1 – Форма поперечного сечения березы
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) (таблица 1). При точности опыта в пределах 3,7-10,1 %.
Таблица 1
Средние диаметры деревьев березы по сторонам поперечника на высоте 1,3 м.
Средний диаметр |
Статистические показатели |
|||
диаметр, см |
показатель точности опыта, % |
существенность различия |
||
1 |
2 |
|||
18,0 |
18,2±1,83 |
17,8±1,69 |
10,1 |
t0.151<t0.954 |
20,3 |
20,4±1,85 |
20,3±1,82 |
9,1 |
t0.023<t0.954 |
25,4 |
25,5±0,94 |
25,2±0,90 |
3,7 |
t0.243<t0.954 |
25,8 |
25,5±1,09 |
26,1±1,05 |
4,3 |
t0.364<t0.954 |
32,5 |
32,5±2,33 |
32,6±2,34 |
7,2 |
t0.090<t0.954 |
Возрастные изменения древостоев связаны, в том числе и с размерными показателями деревьев, что приводит к формированию стволов с различной формы поперечного сечения на высоте 1,3 метра. В таблице представлены данные о распределении стволов различной формы (круговой, эллипсовидной) по размерным категориям деревьев (таблица 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 1).
Таблица 2
Распределение деревьев березы (%) различной формы поперечного сечения по размерным категориям
Средний диаметр |
Форма |
Категория дерева |
||
тонкомер |
среднемер |
крупномер |
||
% |
||||
18,0 |
Круговая |
69,2 |
58,3 |
- |
Эллипсовидная |
30,8 |
41,7 |
- |
|
20,3 |
Круговая |
45,5 |
56,3 |
- |
Эллипсовидная |
54,5 |
43,7 |
- |
|
25,4 |
Круговая |
52,9 |
52,2 |
10,0 |
Эллипсовидная |
47,1 |
47,8 |
90,0 |
|
25,8 |
Круговая |
50,0 |
43,2 |
75,0 |
Эллипсовидная |
50,0 |
56,8 |
25,0 |
|
32,5 |
Круговая |
- |
36,8 |
22,2 |
Эллипсовидная |
- |
63,2 |
77,8 |
Определенной закономерности в изменении формы поперечного сечения деревьев с круговым и эллипсовидным контуром в зависимости от размеров стволов не выявлено. В чистых древостоях (с переходом по категориям крупности) число деревьев различной формы может, как увеличиваться, так и уменьшаться. Такая ситуация объясняется происхождением, структурой и морфологическими особенностями насаждений.
Для установления величины предельных отклонений было получено распределение абсолютных разностей двух диаметров по обобщенным численным совокупностям исследуемых пород (рисунок 2). 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);
- определенной закономерности в изменении формы поперечного сечения деревьев с круговым и эллипсовидным контуром в зависимости от размеров стволов не выявлено;
- 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.
Рисунок 2 – Распределение абсолютных отклонений по двум диаметрам деревьев березы
Ссылки на источники
- 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.