Закономірності розташування сучків у стовбурі

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

Закономірності розташування сучків у стовбурі

Проведені дослідження дозволили встановити, що в нижній зоні стиглих деревостанів зустрічаються сучки невеликого діаметру - 23-27 мм частково зрослі з деревиною стовбура. Перша зона за довжиною може бути різною, довжина її залежить від багатьох факторів, одним з основних яких є місце зростання [132, 133], повнота [38, 134], вік та способи догляду за насадженнями у період росту. В цій зоні сучки були повністю зарослі у деревину, коли діаметр стовбурів на висоті одного метра від ґрунту досягав у середньому 20 см [50, 135, 136].

У зразках відібраних з Рівненської області середнє коливання діаметрів стовбурів на висоті 1,3 м від поверхні ґрунту, склало 10-26 см; у Київській області коливання діаметрів стовбурів на висоті 1,3 м від ґрунту відповідно -14-34 см. Дані отримані зі стовбурів Житомирської області зайняли проміжне значення, відповідно 12-30 см. Скоріш за все, така різниця обумовлена різною родючістю ґрунтів. Результати спостережень та статистичної обробки наведені в табл. 2.5.

Таблиця 2.5. Середній діаметр стовбурів з зарослими сучками на висоті 1,3 м від ґрунту (стиглі деревостани)

Протяжність зони з зарослими сучками з віком збільшується, але її відносні довжини скорочуються. Це пояснюється тим, що за висотою дерев діаметр гілок збільшується і вони повільніше відмирають. Зі збільшенням висоти стовбура збільшується діаметр зрослих сучків, причому в кінці середньої зони вони розташовуються ближче до бічної поверхні стовбурів.

Середній діаметр сучків ділянок мертвої крони, яка становила від 0,3 до 0,7 висоти стовбура, для деревостанів змінювався від 33,4 мм до 35,1 мм. В ній є як зарослі сучки, так і сучки, які вийшли на бічну поверхню. В кінці зони мертвої крони з'являються здорові зрослі з деревиною сучки, на початку зони діаметр зарослих сучків не перевищував 26 мм, а торці їх розташовуються на більшій глибині стовбура. За висотою стовбура діаметр зарослих сучків збільшується і вони розташовуються ближче до бічної поверхні. В кінці цієї зони зарослі сучки зустрічаються рідко. Сучки, які вийшли на початку зони на бічну поверхню, мали діаметр 15-25 мм, а в кінці зони їх діаметр міг досягати 180-185 мм (рис. 2.21).

Рис. 2.21. Розподіл розмірів сучків нарізній висоті стовбура у стиглому віці

Аналогічні результати отримані С. П Исаєвим [51], який встановив що зі збільшенням відстані від комля до вершини діаметр сучків збільшується та досягає свого максимального значення на початку живої крони і запропонував структурно-морфологічну модель стовбура модрини на основі біоніки та побудовану на принципі золотого перерізу, що співпадає з нашими дослідженнями для деревини еони.

У зоні живої крони знаходиться найбільша кількість здорових зрослих сучків середнього діаметру від 40,2 мм до 41,5 мм, причому на початку сучки великі, а в кінці розміри їх поступово зменшуються.

Результати статистичної обробки проведених вимірювань показали, що коефіцієнт варіації розмірів сучків є високим, має тенденцію зростання від початку середньої зони, потім набуває максимуму на початку верхньої зони і зменшується за висотою стовбура.

Для виявлення закономірностей розташування сучків у середньовікових насадженнях було досліджено 16 стовбурів у Рівненській області, 17 у Житомирській та 18 у Київській. Результати спостережень та статистичної обробки наведені в табл. 2.6.

Таблиця 2.6. Середній діаметр стовбурів з зарослими сучками на висоті 1,3 м від ґрунту (середньовікові насадження)

Було встановлено - на початку мертвої зони розташовані найменші сучки, потім, піднімаючись стовбуром вгору, розміри сучків збільшуються, досягаючи найбільших розмірів на початку живої крони, і з підняттям вгору, розміри сучків поступово зменшуються (рис. 2.21).

Перевірка гіпотези про нормальність розподілу була проведена за допомогою програми Excel використовуючи показники асиметрії А та ексцесу Е.

Значення асиметрії А та ексцесу Е розраховані за формулами [137, 138]:

Рис. 2.22. Розподіл розмірів сучків на різній висоті стовбура у середньовікових насадженнях

Для розрахунку (А) і (Ј) використані вбудовані в програмі Excel статистичні функції СКОС і ЕКСЦЕС. Значення їх дисперсій обчислені за формулами (2.4) та (2.5).

Якщо e < sJdнe) та a < 3jd(a) , то розподіл вважають нормальним. Гіпотезу нормальності відкидають, якщо El значно більше ,Ўd(e) і |a|

Нижче на рис. 2.23 наведено витяг з таблиці Excel розрахунку перевірки гіпотези про нормальний розподіл сучків з зони стовбура 0,3-0,4 (мертва крона) для середньовікових насаджень на прикладі Рівненської області.

З наведеного на графіку функції розподілу можна візуально зробити висновок про нормальний закон розподілу, який також підтверджено наведеним розрахунком (рис. 2.23, 2.24).

В комірках В4-В52 приведені значення x. Значення нормальної функції розподілу f (x) приведені в комірках С4-С52. За результатами розрахунків знайдені абсолютні значення ^4=0,063 та Ј=0,914 які значно менше відповідних значень Цd(a) =0,816 та ^d(e) =2,616. Тому можна зробити висновок, що розподіл нормальний. Для зони мертвої крони стиглих деревостанів спостерігається така ж закономірність (рис. 2.24).

Після проведення статистичних розрахунків для зони живої крони було встановлено, що розподіл сучків, як для середньовікових насаджень, так і стиглих деревостанів не є нормальним (рис. 2.25).

Аналізуючи результати перевірки про нормальність розподілу можна зробити висновок, що в діапазонах 0,3-0,4; 0,4-0,5; 0,6-0,7 дотримується закон нормального розподілу, а в діапазонах 0,7-0,8; 0,8-0,9; 0,9-1,0 - закон розподілу не є нормальним.

Рис. 2.23. Розрахунок перевірки гіпотези про нормальний розподіл сучків середньовікових насаджень на прикладі Рівненської області (зона мертвої крони) стовбур сучок середньовіковий

Рис. 2.24. Розрахунок перевірки гіпотези про нормальний розподіл сучків стиглих деревостанів на прикладі Рівненської області (зона мертвої крони)

Рис. 2.25. Розрахунок перевірки гіпотези про нормальний розподіл сучків стиглих деревостанів на прикладі Рівненської області (зона живої крони)

Більш детальне уявлення про ступінь розвитку вади можна отримати у тому разі, якщо виразити його розміри у відносних величинах. Наприклад, суму діаметрів сучків у одному перерізі можна віднести або до діаметру стовбура у місці їх розташування, або до довжини кола (рис. 2.26).

Рис. 2.26. Відношення сум діаметрів сучків у мутовках до діаметру стовбурів сосни у стиглому віці

З рисунку 2.26 видно розвиток вади у напрямку вершини стовбура. Отримані дані дозволили виявити закономірності розвитку вади залежно від сум діаметрів сучків до діаметру стовбура ^ з висотою стовбура, які можна апроксимувати поліноміальними залежностями ( 2.6-2.8):

Рівненська область:

у = 0,0948х- 0,007 (2.6)

Київська область:

у = 0,0948х- 0,007 (2.7)

Житомирська область:

у = 0,0856х- 0,015 (2.8)

Величини достовірності апроксимації отриманих рівнянь знаходяться в межах 0,9778 < Я2 < 0,9834.

За даними Ю. М. Авдеєва, С. А. Корчагова та ін. [139] протяжність безсучкової зони стовбура слабо пов'язана з висотою та таксаційним діаметром стовбура дерева. Зв'язок зони з сухими сучками, діаметром стовбура та його висотою помірна за тіснотою (г = 0,351-0,367) та має прямопропорційну направленість.

Закономірність сучковатості стовбурів ялини вивчали Л. С. Арлаускас, А. П. Тябера, які встановили, що підвищення родючості ґрунту сприяє збільшенню товщини сучків на всьому протязі стовбура [47]. За даними С. А. Корчагова [140] сучковатість стовбурів визначається умовами зростання деревостанів та їх повнотою. Із покращенням умов зростання збільшується абсолютна довжина трьох основних зон стовбура та зменшується кількість сучків на 1 пог. метр. У продуктивних типах лісу формуються сучки більших розмірів.

Таку ж закономірність можна спостерігати, порівнюючи розвиток вади для трьох областей. Найбільший діаметр сучків, для всіх зон стовбура, спостерігається у зразках з Київської області, у якої родючість ґрунту дещо вища ніж у Рівненській та Житомирській областях.

За експериментальними даними побудовано номограму [50], яка дозволяє визначити розміри сучків за їх зовнішнім діаметром, що залягають на будь-якій глибині від бічної поверхні стовбура (рис. 2.27), але не дає можливості прогнозувати якість лісоматеріалів у нижній частині стовбура з зарослими сучками.

Встановлена залежність розподілу сучків у мертвій кроні, особливо в її нижній зоні з зарослими сучками, дає можливість спрогнозувати якість лісоматеріалів.

Рис. 2.27. Форма ліній контурів сучків за діаметрів [50]: I - до 30 мм; II - від 30 до 60 мм; III - понад 60 мм [50]

Також, для визначення якості деревини важливим показником є частота, з якою зустрічаються сучки та відстань між ними. Було встановлено, що спостерігається тенденція, до зменшення проміжку між мутовками від комля до вершини (рис. 2.28).

З отриманих даних видно, що середня відстань між мутовками у зоні живої крони для всіх областей скорочується відповідно для Рівненської області на 27,2 %, Київської - 31,1 %, Житомирської 26,2 %. Коефіцієнт варіації також має тенденцію до збільшення за висотою стовбура. Кількість сучків, які вийшли на бічну поверхню, на один погонний метр у напрямку від комля до вершини поступово збільшується, а відстань між мутовками скорочується.

Рис. 2.28. Відстань між мутовками у стовбурах сосни стиглого віку

Дуже важливим показником для визначення якості деревини є кількість сучків на 1 пог. м. За даними Ю. М. Авдеева, С. А. Корчагова та ін. [139] кількість сучків на 1 пог. метр змінюється залежно від складу деревостану і в середньому становило 7-9 шт. на 1 пог. м стовбура, причому цей показник зменшується зі збільшенням домішок природнього поновлення. Дослідженнями В. И. Мелехова, Р. А. Бабича, С. А. Корчагова [34] встановлено, що кількість сучків на 1 пог. м стовбура величина мінлива, як в межах одного типу лісу, так і залежно від лісорослинних умов та коливається в межах 10-13 сучків на 1 пог. метр. Причому в найменш продуктивних типах лісу - показник максимальний. Визначення кількості сучків на 1 пог. м проводилося в насадженнях стиглого віку одночасно з визначенням діаметрів сучків. Суттєвої різниці у кількості сучків за зразками, взятими з різних областей не спостерігалося (табл. 2.7).

Таблиця 2.7. Середня кількість сучків на один погонний метр стовбура

Число сучків має тісний зв'язок з висотою стовбура (г = 0,93).

Размещено на Allbest.ru