Толщина коры нижней части деревьев берёзы повислой (Betula pendula) в условиях Средней Сибири

Толщина коры нижней части

деревьев берёзы повислой

в условиях Средней Сибири

А.А. Вайс, к.с.-х.н., Сибирский ГТУ известны с давних пор. М.М. Орлов отмечал раз-

нообразие методов учёта коры — от весового до Роль и значение коры при определении стереометрического [1]. Степень участия коры объёмов древесины, её хозяйственная ценность в общей массе дерева варьирует от 6 до 20% и

зависит от ряда факторов (древесной породы, возраста дерева, условий местопроизрастания, длины брёвен).

Объекты и методика исследований. Изучены данные, собранные автором и сотрудниками кафедры лесной таксации СибГТУ. Измеряли учётные и модельные деревья сосны, срубленные на пробных площадях из двух районов: ЗападноСибирского равнинно-таёжного (Томская область — Асиновский муниципальный район) и Средне-Сибирского подтаёжно-лесостепного (Иркутская область — Эхирит-Булагатский; Красноярский край — Большемуртинский муниципальные районы) [2]. Общее число моделей составило 758 шт.

Общая характеристика моделей приведена в таблице 1.

Возраст деревьев в различных районах варьировался от 25 до 105 лет, высота — от 7,0 до 27,5 м, диаметр на высоте груди — от 3,9 до 51,1 см, диаметр на высоте пня — от 6,1 до 52,2 см, нулевой коэффициент формы изменялся от 1,00 до 3,20. Всё это указывает на высокое разнообразие исходного материала. Следует отметить, что высокая изменчивость нулевого коэффициента формы связана с наличием стволовых и корневых наплывов (капов) у деревьев берёзы. Толщина коры характеризовалась следующими пределами: абсолютная толщина на высоте груди — от 0,4 до 8,0 см; абсолютная толщина на высоте пня — от

0,2 до 8,0 см; относительная толщина на высоте груди — от 1,2 до 23,5%; относительная толщина на высоте пня — от 1,1 до 24,1%. Необходимо отметить, что предельные значения могут относиться и к категории ошибок.

Абсолютную толщину коры вычисляли по формуле:

где Т — толщина коры на любой точке высоты ствола, см;

dвк — диаметр ствола в коре, см; йбк — диаметр ствола без коры, см. Относительную толщину коры по формуле:

2 • Т

2 • Т -100%

где ТОТнл — относительная толщина коры по отношению к диаметру в коре, %.

Для вычисления среднего прироста использовали формулу:

2 • Т

АТ =—",

А

где АТ — средний прирост толщины коры, см; А — возраст, лет.

Экспериментальные исследования. Целью работы было установить возрастные и размерные закономерности толщины коры в нижней части

1. Лимиты морфолого-таксационных признаков и толщина коры моделей берёзы

Морфолого-таксационные признаки Толщина коры

А, лет Н, м ¿1.3, ¿п Я0 2-Ти, 2-Т ^ -*-п? 2-Ти 2-Т ^ -*-п?

см в коре, см в коре, см см см отн., % отн., %

Томская область

57-98 15,5-24,0 14,3-22,0 13,0-31,0 1,09-1,74 0,6-1,0 1,0-3,0 3,8-6,5 4,2-14,3

- 15,0-20,6 14,1-36,6 - 1,08-1,45 1,4-2,8 - 7,7-18,9 -

60-93 17,2-26,3 18,0-25,0 20,4-36,0 1,11-2,10 0,4-1,5 1,0-3,0 1,9-7,7 3,8-12,0

- 12,5-18,1 10,3-13,7 11,8-21,2 1,04-1,86 1,0-2,0 1,0-2,4 7,7-15,7 4,7-15,4

- 19,2-21,9 15,6-17,8 - 1,08-1,41 1,6-2,1 - 9,4-13,5 -

Иркутская область

60-80 10,9-24,0 7,2-27,5 10,9-38,7 1,23-2,54 0,6-2,3 1,0-7,0 3,8-15,4 5,2-28,6

Красноярский край

24-68 7,0-19,3 3,9-25,9 6,1-32,5 1,28-2,62 0,6-2,3 0,8-4,0 5,0-19,6 6,3-18,2

35-78 9,6-21,7 6,3-30,1 8,1-39,5 1,03-2,61 0,4-7,0 1,0-4,2 2,2-23,3 5,5-24,1

31-71 10,8-23,6 7,2-36,6 12,0-57,5 1,00-2,81 0,2-1,9 0,2-5,6 1,2-11,2 1,7-12,4

29-74 11,6-25,2 7,2-41,7 9,0-53,4 1,47-2,67 1,4-4,0 1,6-5,0 8,1-22,2 7,8-20,0

25-63 9,9-27,5 6,8-51,1 11,2-28,7 1,15-2,90 1,0-6,4 1,6-4,0 7,6-23,5 8,1-17,9

32-71 8,5-22,2 6,1-35,2 8,9-45,6 1,27-2,12 0,5-5,2 0,8-6,0 4,7-18,8 3,1-18,0

38-69 10,7-22,3 7,1-33,3 10,2-39,1 1,38-2,11 0,4-3,0 0,6-3,5 4,5-14,5 5,8-17,6

32-69 10,4-21,2 7,3-23,1 8,1-27,0 1,33-2,25 0,5-2,6 0,6-2,8 4,2-16,4 5,3-14,8

24-105 9,5-24,5 6,4-41,1 8,0-44,6 1,09-2,38 0,4-2,2 0,4-3,2 3,4-12,5 1,1-17,0

31-67 11,2-24,4 6,1-42,0 9,3-55,0 1,11-3,13 0,8-2,8 1,0-4,9 5,2-16,4 2,9-15,4

33-72 11,3-23,4 7,7-37,3 9,9-42,8 1,41-2,46 0,8-3,0 1,1-3,5 5,7-21,4 5,0-19,2

36-77 13,5-24,8 12,1-32,1 13,9-44,3 1,04-3,20 0,6-2,8 1,6-3,0 3,5-13,2 4,7-12,9

32-71 9,6-25,1 7,2-42,2 8,6-59,2 1,25-2,60 0,7-4,0 0,8-4,9 6,2-13,7 6,5-15,4

27-92 8,9-25,6 6,2-43,5 9,5-47,4 1,22-2,55 0,8-8,0 1,0-8,0 5,0-19,4 6,7-19,1

Примечание: А — возраст, лет; Н — высота, м; ёп — диаметр на высоте пня, см; ё13 — диаметр на высоте груди, см; q0 — коэффициент формы; 2 • Т13 — толщина коры на высоте груди, см; 2-Тп — толщина коры на высоте пня, см; 2-Т13 отн. — относительная толщина коры на высоте груди,%; 2-Тп отн. — относительная толщина коры на высоте пня, %

2. Статистики абсолютных и относительных параметров толщины коры

Абсолютная толщина коры Относительная толщина коры, %

на высоте груди на высоте пня на высоте груди на высоте пня

Х, см V, % P, % Х, см V, % P, % Х, % V, % P, % Х, % V, % P, %

Томская область

0,9±0,02 15,3 2,9 1,9±0,09 25,1 4,7 5,1±0,13 13,4 2,5 8,5±0,41 25,6 4,8

1,9±0,07 18,9 3,6 - - - 11,4±0,43 20,0 3,8 9,8±0,36 19,5 3,7

1,1±0,05 24,3 4,6 2,0±0,07 19,8 3,7 5,5±0,25 24,7 4,7 7,5±0,32 22,8 4,3

1,6±0,10 22,7 6,3 1,8±0,10 20,9 5,8 13,1±0,72 19,8 5,5 12,3±0,77 22,5 6,2

1,8±0,10 13,4 5,5 - - - 10,7±0,61 14,0 5,7 - - -

Иркутская область

1,3±0,04 30,3 3,0 2,7±0,10 39,0 3,9 9,1±0,23 25,6 2,6 12,8±0,40 31,1 3,1

Красноярский край

1,2±0,08 39,9 6,2 1,6±0,10 42,4 6,6 12,1±0,48 25,3 4,0 11,0±0,41 23,8 3,7

1,7±0,16 60,3 9,7 2,0±0,10 31,7 5,1 11,4±0,59 32,3 5,2 10,7±0,55 32,4 5,2

1,0±0,06 38,7 6,1 1,6±0,14 55,2 8,7 5,7±0,33 36,5 5,8 6,1±0,33 34,7 5,5

2,2±0,10 27,9 4,4 2,5±0,13 31,6 5,0 13,1±0,60 29,2 4,6 11,8±0,48 25,6 4,0

2,3±0,14 41,2 6,3 2,4±0,11 29,1 4,6 14,3±0,49 22,3 3,4 12,3±0,38 19,6 3,1

1,7±0,15 56,7 8,9 2,2±0,17 49,6 7,7 10,7±0,51 30,2 4,7 10,5±0,49 30,0 4,7

1,5±0,16 45,2 10,4 2,0±0,17 37,6 8,6 9,4±0,66 30,6 7,0 10,2±0,76 32,6 7,5

1,1±0,07 40,7 6,4 1,4±0,08 35,4 5,5 8,7±0,37 27,2 4,3 9,2±0,39 26,8 4,2

1,1±0,07 38,4 5,7 1,7±0,09 35,4 5,3 5,6±0,26 30,5 4,6 6,6±0,40 41,0 6,1

1,9±0,07 24,3 3,8 2,2±0,12 33,0 5,2 8,9±0,30 21,6 3,4 8,0±0,37 29,5 4,7

2,0±0,09 27,1 4,2 2,4±0,09 23,1 3,6 12,0±0,56 29,8 4,7 10,8±0,45 26,4 4,1

1,9±0,07 24,1 3,8 2,2±0,06 18,1 2,9 9,0±0,30 21,1 3,3 8,1±0,29 22,6 3,6

1,5±0,12 50,7 7,9 1,9±0,13 45,7 7,1 9,2±0,25 17,5 2,7 9,5±0,32 21,6 3,4

2,0±0,19 59,9 9,4 2,8±0,20 47,1 7,4 11,9±0,50 27,0 4,2 12,3±0,49 25,8 4,0

Примечание: Х — средняя величина; V — коэффициент варьирования признака, %; Р — точность опыта, %

стволов берёзы (диаметр у шейки корня, на высоте пня и на высоте груди).

Исходя из этого были вычислены средние параметры абсолютных и относительных значений толщины коры (табл. 2).

Средние абсолютные значения толщины коры на высоте пня превышали эту величину на высоте груди. Относительные значения толщины коры на части пробных площадей больше на высоте груди, чем на высоте пня. Варьирование абсолютной толщины характеризуется как значительное — очень большое (13,4—60,3%), изменчивость относительной толщины — 13,4—41,0%. Точность опыта менялась на пробных площадях от 2,4 до 10,4% и только в одном случае превысила 10%, что является приемлемым для такой изменчивой величины, как толщина коры.

Объединив материал, проанализировали ряд связей по исследованным районам установлены следующие тенденции в изменении толщины коры: 2-Т1,3 = ДА); 2-Тп = ДА); 2 • т1,3отн. = ДА); 2 • Тотн.п = «А); 2 • Ти = Дёи); 2 • Тиотн. =

ДА); 2 • Тп = Д^,3); 2 • Т1,3ОТН. = Д^.3); 2 • ТОТН.П

= Дёп); 2 • ДТи = ДА); 2 • ДТп = ДА); 2 • ДТ^тн. = ДА); 2 • ДТОТН.П = ДА). Абсолютные значения варьируют с возрастом в широких пределах с тенденцией к увеличению, что позволяет использовать их для построения вспомогательного норматива. Относительные значения среднего прироста толщины коры с возрастом и по ступеням толщины уменьшаются по линейному и степенному уравнению.

Для изучаемых линейных связей были получены оценки регрессий.

Нелинейные модели степенного вида характеризовались коэффициентом детерминации и коэффициентами степенного уравнения. Показатели получены при уровне вероятности р = 0,954. В результате значимыми и достоверными оказались коэффициенты для деревьев Большемуртинского района. Низкая достоверность наблюдалась при определении абсолютной толщины коры по возрасту в Асиновском районе и при установлении относительного среднего прироста коры в Эхирит-Булагатском районе.

Связь толщины коры с изменением диаметра стволов более выражена, что позволяет при определённых условиях использовать эту зависимость для построения нормативов.

Возрастные тенденции показывают на высоте груди изменения толщины коры от Большемур-тинского, Эхирит-Булагатского к Асиновскому району. На высоте пня размер коры в Эхирит-Булагатском районе выше, чем в Большемур-тинском и Асиновском районах. По ступеням толщины полученные закономерности на разных высотах повторяются. Различие в соотношении линий на высоте груди и пня объясняется воздействием на нижнюю часть ствола помимо ростовых факторов, совокупности абиотических (микроусловий, лесных пожаров, ветра и т.д.), что, безусловно, сказывается на размере коры на высоте пня.

3. Вспомогательная таблица для определения двойной абсолютной и относительной толщины коры нижней части стволов деревьев берёзы различного возраста в условиях Средней Сибири

Возраст, лет Абсолютная толщина коры на высоте груди, см Абсолютная толщина коры на высоте пня, см

АР БМР ЭБР АР БМР ЭБР

25 - 1,0 - - 1,4 -

30 - 1,1 - - 1,5 -

35 - 1,2 - - 1,6 -

40 - 1,3 - - 1,8 -

45 - 1,5 - - 1,9 -

50 - 1,6 - - 2,0 -

55 1,1 1,7 - 2,0 2,1 -

60 1,1 1,8 0,7 2,0 2,3 2,2

65 1,1 2,0 0,9 2,0 2,4 2,4

70 1,1 2,1 1,2 2,0 2,5 2,6

75 1,1 2,2 1,4 2,0 2,7 2,8

80 1,1 2,3 1,6 2,0 2,8 3,0

85 1,1 2,5 - 2,0 2,9 -

90 1,1 2,6 - 2,0 3,1 -

95 1,1 2,7 - 2,0 3,2 -

100 1,1 2,8 - 2,0 3,3 -

105 - 2,9 - - 3,5 -

Примечание: АР — Асиновский муниципальный район; БМР — Большемуртинский муниципальный район; ЭБР — Эхирит-Булагатский район

4. Вспомогательная таблица для определения двойной толщины коры на высоте груди и пня деревьев берёзы по ступеням толщины в условиях таёжной зоны Средней Сибири

Ступени толщины, см Толщина коры на высоте груди, см Толщина коры на высоте пня, см

АР БМР ЭБР АР БМР ЭБР

4 6 - 0,9 - - 1,2 -

8 - 1,1 1,0 - 1,3 -

10 1,7 1,2 1,1 - 1,4 1,5

12 1,6 1,3 1,2 1,7 1,5 1,7

16 1,4 1,6 1,4 1,4 1,7 2,1

20 1,2 1,8 1,6 1,2 1,9 2,5

24 1,0 2,0 1,7 1,0 2,1 2,9

28 - 2,3 1,9 - 2,3 3,3

32 - 2,5 - - 2,5 3,7

36 - 2,8 - - 2,7 4,1

40 - 3,0 - - 3,0 4,5

44 - - - - 3,2 -

48 - - - - 3,4 -

52 - - - - 3,6 -

56 - - - - 3,8 -

60 - - - - 4,0 -

Достаточно низкая адекватность моделей не позволяет получить нормативы с малой величиной ошибок. Поэтому мы рассчитали вспомогательные таблицы, которые передают общие средние тенденции в изменении выходной переменной (табл. 3, 4).

В данных таблицах приведены значения абсолютных и относительных показателей двойной толщины коры в соответствии с возрастом и ступенями толщины на высоте груди и на высоте пня.

Выводы. В результате можно сделать следующие выводы:

— высокая изменчивость показателей толщины коры указывает на невозможность соз-

дания единого норматива для определения этой величины;

— берёза относится к тонкокорым древесным породам. Средняя абсолютная двойная толщина коры варьировала от 0,9 до 2,3 см на высоте груди и от 1,4 до 2,8 см на высоте пня;

— максимальной толщиной коры деревьев берёзы на высоте груди и на высоте пня характеризуются Большемуртинский и Эхирит-Булагатский районы, минимальными размерами — Асиновский район.

— толщина коры на высоте груди в большей степени отражает ростовые процессы и может быть использована для изучения общих закономерностей. Размер коры на высоте пня

обусловлен влиянием условий местопроизрастания, которые определяют прирост этой величины;

— вспомогательные таблицы передают тенденцию изменения средних показателей толщины коры в нижней части деревьев берёзы и могут быть использованы для вычисления объёма

коры нижней, самой ценной бессучковой зоны дерева, для мониторинга диаметров деревьев на постоянных пробных площадях.

Литература

1. Орлов М.М. Лесная таксация. 3-е изд. Л.: Лесное хоз-во и лесн. пром-ть, 1929. 532 с.

2. Об утверждении перечня лесорастительных зон и лесных районов Российской Федерации // Приказ МПР РФ от 28 марта 2007 г. № 68. М.: МПР, 2007. 11 с.