Будова та фізичні властивості деревини бука залежно від висотно-екологічного градієнта Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

що ростуть в насадженнях, е досить вибагливими до азоту [ поширюються на зба-гачених и багатих азотними сполуками Грунтах.

Як видно ¿з табл. 3, найбшьша вар1абельшсть рослин спостер1гаеться за показником осв1тленостт В дубово-букових ф1тоценозах трапляються рослини тввщкритих простор1в, св1тлих л1мв [ тшистих л1мв. У зв'язку з тим, що наса-дження бука формують тшистий густий намет, пашвне становище у трав'яному покрив1 займають рослини тшистих л1шв [ лише поодиноко трапляються рослини св1тлих л1мв та рослини тввщкритих простор1в.

Отже, склад [ характер живого надГрунтового покриву визначаеться кл1ма-тичними, Грунтово-гщролопчними умовами, складом та структурою насадження. Трав'яний ярус формуеться разом ¿з деревостаном та вщображае напружешсть р1-зномаштних еколопчних чинниюв.

Лггература

1. Воробьев Д.В. Типы лесов Европейской части СССР. - К.: Изд-во АН УССР, 1953. -

450 с.

2. Воробьев Д.В. Методика лесотипологических исследований. - К.: Урожай, 1967. -

388 с.

3. Определитель растений лесов УССР/ Под.ред. А.Л.Бельгарда. - К.: Выща школа, 1984.

- 344 с.

4. Полевая геоботаника. -М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1964, т.3. - 524 с.

5. Погребняк П.С. Общее лесоводство. - М.: Изд-во сельхозлитературы, 1963. - 400 с.

6. Цыганов Д.Н. Фитоиндикация экологических факторов в подзоне хвойно-широколист-венных лесов. - М.: Наука, 1983. -198 с.

УДК 630*1:630*81 1нж. I.M. Сопушинський;

доц. I.C. Binmonie, к.с.-г.н. - УкрДЛТУ

БУДОВА ТА Ф13ИЧН1 ВЛАСТИВОСТ1 ДЕРЕВИНИ БУКА ЗАЛЕЖНО В1Д ВИСОТНО-ЕКОЛОГ1ЧНОГО ГРАД16НТА

Наведено залежное™ будови та ф1зичних властивостей деревини бука люового вщ висотно-еколопчного град1ента, який об'еднуе у co6i град1енти висоти, температури, кшь-KOCTi р1чних onafliB, трофотошв та rirpoToniB.

I. Sopushynskyy; doc. I. Vintoniv - USUFWT

Balding dependence and physical properties of beech tree-frog from height-

ecological gradient

In article directed to building dependence and physical properties of beech tree-frog woodsy from height-ecological gradient, which leagues in oneself height gradients, temperature, amount of annual downfalls, trofotrops and gigrotrops.

Для встановлення залежностей будови та ф1зичних властивостей деревини бука л1сового вщ висотно-еколопчного град1ента нами було закладено 10 пробних площ в Украшських Карпатах на таких висотах: 250, 400, 550, 650, 750, 850, 900, 1000, 1100, 1250 м н.р.м..

Л1с1вничо-таксацшш та еколопчш показники букових деревосташв евщ-чать, що висотний профшь його зростання на швденно-захщному мегаехкт Укра!-нських Карпат характеризуется в1дмшностями морфологи та титв л1су (табл. 1).

Табл.1Л1С1вничя-таксацшштаекм

Тип люу а СХ Я й н О О я ГЛ Склад насадження " м 8 " о ^ о ^ о X я С х £ § (И '¡2 о а и И Се] пе зедня тем-0/-1 эатура, С « , Я й ^ с ° й Е л н £.2 и ^ к и .3 О И

року липня кныэ

Св1жа грабовабучина 250 10Бк+Г Б2 100 9 18 -4,8 650

Св1жа грабова бучина 400 10Бк+Д, Г Б2 90 8 17 -5 720

Св1жа грабова бучина 550 8Бк2Г б2 50 7,5 16,5 -5,5 800

Волога ялицева бучина 650 7Бк3Яц од. Яв В3 80 7 16 -6 850

Волога чиста бучина 750 10Бк+Г, Яв, Яс В3 80-100 7 16 -6 900

Волога смереково-ялицева бучина 850 8Бк1См1Яц од. Яв В3 90 7 16 -6 930

Волога чиста бучина 900 10Бк од. Яв, Яс В3 100 7 15,5 -6,5 1050

Волога приполонинна яворова субучина 1000 8Бк2Яв С3 120 6,5 15 -7 1100

1100 9Бк1Яв С3 120 6,5 14 -8 1200

1250 9Бк1Яв С3 90 6 13 -8,5 1350

Еколопчш показники букових деревосташв на пробних площах представлен! град1ентами висоти н.р.м., температури, кшькосл опад1в, трофотопами та пг-ротопами. Середня температура року для букових деревосташв на висота 250 м н.р.м. становить 9 0С, на висот1 400 м н.р.м. - 8 0С, на висот1 550 м н.р.м. - 7,5 0С, на висот1 вщ 650-900 м н.р.м. 7 0С, на висот1 1000-1100 м н.р.м. 6,5 0С, а на висот1 1250 м н.р.м. - 6 °С. Середня температура липня на висот1 1250 м н.р.м. становить 13 °С 1 е менша на 5 0С вщ середньо! температури на висот1 250 м н.р.м., а середня температура шчня е бшьшою на 3,7 °С. Середньор1чна кшьюсть опад1в збшьшу-еться вщ 650 мм на висот1 250 м н.р.м. до 1350 мм на висот1 1250 м н.р.м..

Лтсорослинш умови впливають на анатом1чш елементи будови та ф1зичш властивоста деревини бука л1сового на р1зних висотах н.р.м. [ характеризуются град1енти температури, кшькосп опад1в, трофототв та пгротошв, яю об'еднат у еисотно-еколог1чний град1ент, який вщображатиме вплив комплексу еколопч-них та едаф1чних фактор1в на конкретнш висот1 н.р.м..

Вплив л1сорослинних умов на властивоста деревини бука л1сового визна-чали методом регресивного анал1зу через встановлення р1внянь залежностей по-казниюв будови та ф1зичних властивостей деревини вщ висотно-еколопчного град1ента. Регресивний анал1з включав виб1р р1вняння, яке найбшьш точно описуе залежшсть одного фактора вщ шшого, знаходження конкретних коефщенлв р1в-няння та оцшку точноста р1вняння (адекватшсть) [1-3].

Крива залежност1 вологоста св1жозрубано! деревини бука л1сового вщ ви-сотно-еколопчного град1ента показана на рис. 1.

Як видно ¿з рис. 1, найбшьш1 значения вологост1 св1жозрубано! деревини бука л1сового характеры для д1апазону висот 750-900 м н.р.м., а ¿з збшьшенням та зменшенням висоти н.р.м. - величина вологост1 спадае. Так, на висот1 250 м н.р.м. середне значения вологост1 св1жозрубано! деревини становить 76,5 %, для висоти 750 м н.р.м. - 80,8 %, а на висот1 1250 м н.р.м. - 69,8 %. Залежшсть середтх зна-

чень вологоста св1жозрубано1 деревини бука л1сового вщ висотно-еколопчного град1ента можна описати кривою другого порядку.

72 74 76 7Я 80 82 84 86 88 90 Волопсть,%

Рис. 1. Крива залежност1 вологост1 св1жозрубано1 деревини бука л1сового в1д висотно-

еколог1чного град1ента

За результатами дослщжень (див. рис. 1) методом регресивного анал1зу провели апроксимащю експериментальних даних \ встановили р1вняння залежно-ст1 вологосп св1жозрубано! деревини бука вщ висотно-еколопчного град1ента:

W = 66,38 + 0,04Н - 3 х 10-5Н2; 250<Н<1250, де: W - волопсть деревини у св1жозрубаному сташ, %; Н - висотно-еколопчний град1ент, м н.р.м.

Розрахункове значения критер1ю Ф1шера становить 0,81, а табличне - 4,76. Оскшьки розрахункове значения критер1ю Фшера менше вщ табличного, то отри-мане р1вняння залежноста вологосп св1жозрубано! деревини бука ввд висотно-еколопчного град1ента можна вважати адекватним експериментальним даним. От-же, л1сорослинш умови, яю виражеш через висотно-еколопчний град1ент у р1внян-т залежносп, впливають на волопсть св1жозрубано! деревини бука л1сового.

Апроксимащю експериментальних даних щодо встановлення зв'язку м1ж показником щшьносп та висотно-еколопчним град1ентом проводили за допомо-гою криво! другого порядку. Крива залежносп середшх значень базисно! щшьносп деревини бука вщ висотно-еколопчного град1ента зображено на рис. 2.

4(1(1 47.0 440 460 4 КО 1(10

ЩЬынсть деревини, кг/м3

Ч4П

Рис.

2. Крива залежност1 базисное щтьност1 деревини бука л1сового тд висотно-еколог1чного град1ента

За допомогою методу регресивного анал1зу провели апроксимащю експе-риментальних даних середшх значень базисно! щшьност! деревини бука (рис. 2) [ встановили р1вняння И залежноста вщ висотно-еколопчного град1ента рб = 484,14 + 0,19Н - 1,4 х 10-4Н2; 250<Н<1250.

Розрахункове значения критер1ю Фшера становить 0,99, а табличне - 4,1. Отже, розрахункове значения критер1ю Фшера менше вщ табличного, тому отри-мане р1вняння залежност! базисно! щшьност! деревини бука вщ висотно-еколо-пчного град1ента можна вважати адекватним експериментальним даним. Таким чином, можна стверджувати, що люорослинш умови впливають на базисну щшь-шсть деревини бука л1сового.

Р1вняння залежноси шших видав щшьносл (р0, рм, р12) деревини бука люового вщ висотно-еколопчного град1ента наведено у табл. 2.

Табл. 2. ТЧвняння залежност щтьностей деревини бука в1д висотно-еколог1чного

град1ента

Р1вняння залежноси Умова К Рт

Р0 = 571,9 + 0,28Н - 2,1 х 10-4Н2 250<Н<1250 0,96 4,1

рм= 954,7 + 0,32Н - 2,2 х 10-4Н2 250<Н<1250 0,77 4,1

Р12 = 635,4 + 0,13Н - 9,9 х 10-5Н2 250<Н<1250 1,20 4,1

Оскшьки, для вс1х випадюв Рт > ¥р, тод1 наведет у табл. 2 р1вняння залеж-ностей щшьностей деревини бука л1сового вщ висотно-еколопчного град1ента е адекватними. Отже, щшьност! деревини бука залежать вщ л1сорослинних умов \ !х можна описати математичними залежностями.

Р1вняння залежностей коефщенпв всихання та розбухання деревини бука л1сового вщ висотно-еколопчного град1ента (250<Н<1250) наведено у табл. 3.

Табл. 3. ТЧвняння залежностей коефщгентгв всихання та розбухання в1д висотно-

еколог1чного град1ента

Коефщент Р1вняння залежноси ^

Всихання кг= 0,107 + 3,2 х 10-4Н - 2,23 х 10- 'Н2 0,35 4,1

К= 0,193 + 3,6 х 10-4Н - 2,33 х 10-7Н2 0,21 4,1

Kv= 0,348 + 6,3 х 10-4Н -4,28 х 10-7Н2 0,25 4,1

Розбухання Кг= 0,159 + 2,1 х 10-4Н - 1,46 х 10-7Н2 0,45 4,1

К= 0,301 + 2,6 х 10-4Н - 1,81 х 10-7Н2 0,89 4,1

К= 0,532 + 4,8 х 10-4Н - 4,77 х 10-7Н2 0,84 4,1

Зважаючи на те, що для вс1х випадюв ¥Т > Рр, р1вняння залежностей коефь щенпв всихання та розбухання деревини бука л1сового вщ висотно-еколопчного град1ента е адекватними. Значить, л1сорослинш умови впливають на величину ко-ефщенпв всихання та розбухання деревини бука.

Вплив л1сорослинних умов на будову деревини бука л1сового, який вира-жений через р1вняння залежноси анатом1чних елеменпв будови вщ висотно-еколопчного град1ента, наведено у табл. 4. Для перев1рки адекватносл р1внянь експериментальним даним, табличний критерш Фшера становить 4,1.

Пор1вняння значения розрахункових критерив Фшера (див. табл. 4) з таб-личними св1дчить, що вони е меншими вщ табличних, тому можна прийняти гшо-тезу про адекватшсть наведених р1внянь залежностей анатом1чних елеменпв будови вщ висотно-еколопчного град1ента. Отже, л1сорослинш умови впливають на

елементи будови деревини бука люового: дааметр судин, висоту серцевинних проме-шв, юльюсть серцевинних промешв в 1 мм, юльюсть р1чних юлець в 1 см, поверхне-ву пористють деревини, вмют ранньо! та шзньо! деревини у р1чному юльцт

Табл. 4. Р1вняння залежностей анатом1чних елемент1в будови деревини бука в1д

висотно-еколог1чного градинта

Анатом1чш елементи будови деревини Р1вняння залежноси РГ

Висота серцевинних промешв, дм Н с п = 1348,9 + 2,5Н - 1,90 х 10-3Н2 0,64

Юльюсть серцевинних промешв в 1 м Ы= 0,76 + 5,9 х 10-3Н - 3,56х 10-6Н2 0,62

Вм1ет ранньо! деревини у р1чному юльщ, % В „ „ = 90,77 - 3 х 10-2Н + 2,15 х 10-5Н2 0.89

Вм1ет шзньо! деревини у р1чному юльщ, % В п „ = 9,28 + 3х 10-2Н - 2,14 х 10-5Н2 0,89

Юльюсть р1чних юлець в 1 ем N к = 5,46 - 3 х 10-3Н + 2,9 х 10-6Н2 1,15

Д1аметр судин, дм Б = 33,8 + 6,5 х 10-2Н + 4,52 х 10-5Н2 0,72

Поверхнева пориеиеть деревини, % П^ = 28,76+2,4 х 10-2Н-1,46х 10-5Н2 1,11

За результатами регресивного анал1зу можна зробити висновок, що л1соро-слинш умови швденно-захщного мегасхилу Украшських Карпат впливають на наведен! вище середш значения показниюв будови та ф1зичних властивостей деревини бука люового \ можуть бути описаш вщповщними адекватними р1вняння-ми другого порядку залежно вщ висотно-еколопчного град1ента.

Одним ¿з визначальних чинниюв, за яким можна характеризувати показни-ки будови та ф!зичш властивост! деревини е щшьшсть деревини. визначення залежностей показниюв будови та ф1зичних властивостей деревини бука вщ щшь-носп проведено методом регресивного анал1зу. Апроксимащю експерименталь-них даних щодо встановлення зв'язку м1ж щшьшстю та показниками будови \ фь зичних властивостей деревини бука провели за допомогою прямо! лшп. Таблич-ний критерш Фшера щодо перев1рки адекватноста р1внянь залежностей для десяти усереднених експериментальних значень становить 3,7 [1,2,3].

Р1вняння лшшно! регресп коефшденлв всихання (К) вщ базисно! (рб) та стандартно! щ!льност! (р12) деревини бука, розрахункове значения критер!ю Фь шера, значения коефщента кореляц!! та стушнь зв'язку наведено у табл. 5.

Табл. 5. Р1вняння залежностей коефщгентгв всихання в1д щтьностг деревини бука

та IX характеристика

Р1вняння залежноеи Розрахунковий критерш Фшера Коефщент кореляцн Стушнь зв'язку

Ю = 0,0005р6 + 0,0484 0,85 0,59 середнш

Кг = 0,0006р6 - 0,1291 0,71 0,82 сильний

Ю = 0,001 р6 + 0,0106 0,75 0,65 еереднш

К4 = 0,0004р12 + 0,0535 1,13 0,42 елабкий

Кг = 0,0005р12 - 0,1621 3,60 0,66 еереднш

Ю = 0,0008р12 - 0,0088 1,26 0,49 елабкий

3 анал!зу пор!вняння розрахункового та табличного значень критерж) Фь шера можна стверджувати, що р!вняння л!н!йно! регресп коефшденлв всихання в!д щ!льностей (базисно! ! стандартно!) деревини бука (див. табл. 5) е адекватними. Результати досл!джень стверджують, що стушнь зв'язку м!ж коефшдентами всихання та базисного щшьшстю деревини бука е сильн!шим пор!вняно з такою залежн!стю для стандартно! щ!льност! деревини.

Лшшш р1вняння регресп коефшденлв розбухання вщ базисно! та стандартно! щшьност1 деревини бука, розрахункове значения критер1ю Ф1шера, значения коефщента кореляцп та стутнь зв'язку наведено у табл. 6.

Табл. 6. ТЧвняння залежностей коефщгентгв розбухання в1д щтьностг деревини бука

та 1х характеристика

Р1вняння Розрахунковий критерш Фшера Коефщент кореляцп Стутнь зв'язку

К= 0,0006РЙ + 0,0467 0,91 0,71 сильний

Кг = 0,0005 р6 - 0,0546 0,54 0,80 сильний

Ку= 0,0014р6 - 0,1025 0,62 0,88 сильний

К = 0,0004р12 + 0,0961 1,63 0,45 слабкий

К = 0,0004р12 - 0,0651 1,93 0,61 середнш

Ку = 0,0012р12 - 0,0989 1,33 0,65 середнш

3 анал1зу пор1вняння розрахункового та табличного значень критер1ю Фь шера можна стверджувати, що лшшш р1вняння регресп коефщенлв розбухання вщ щшьностей (базисно! [ стандартно!) деревини бука (див. табл. 6) е адекватни-ми. Аналопчно як [ для результате дослщжень ступеня зв'язку м1ж коефщентами всихання [ щшьностями, стутнь зв'язку коефщенлв розбухання та базисного щшьтстю деревини бука е сильшшим пор1вняно з такою залежшстю для стандартно! щшьност1 деревини.

Р1вняння залежностей д1аметру судин, висоти серцевинних промешв, вм1с-ту ранньо! та тзньо! деревини вщ базисно! (ре) та стандартно! щшьност1 (Р12) деревини бука, розрахункове значения критер1ю Фшера, значения коефщента кореляцп та стутнь зв'язку наведено у табл. 7.

Табл. 7. Р1вняння залежностей д1аметру судин, висоти серцевинних промен1в, вм1сту ранньоН та пгзньо1 деревини бука тд щтьност1 (р6, р12) та Чх характеристики

Р1вняння залежноси Розрахунковий критерш Фшера Коефщент кореляцп Стутнь зв'язку

Д1аметр судин, цм

Б = 0,1474РЙ - 25,803 0,76 0,70 сильний

Б = 0,1003р12 - 13,685 1,21 0,44 слабкий

Висота серцевинних промешв, цм

Ъ = 6,2527р„ - 1299,4 0,80 0,70 сильний

Ъ = 7,091р12 - 2712 0,79 0,69 середнш

В]шет ранньо! деревини, %

Д„ = -0,098р6 + 134,6 0,45 -0,84 сильний

Д, = -0,1103р,2 + 0,38 -0,86 сильний

Вмют тзньо! деревини, %

Д, = 0,0979рй - 34,574 0,37 0,86 сильний

Дп = 0,1102р12 - 55,522 0,38 0,86 сильний

3 анал1зу пор1вняння розрахункового та табличного значень критер1ю Фь шера можна стверджувати, що лшшш р1вняння регресп д1аметр1в судин, висоти серцевинних промешв, вщсотку вм1сту ранньо! та тзньо! деревини вщ базисно! та стандартно! щшьностей (див. табл. 7) е адекватними. Стутнь зв'язку для наведе-них у табл. 7 показниюв е сильним, за винятком залежноси д1аметру судин та висоти серцевинних промешв вщ стандартно! щшьносл деревини.

Висновки

Встановлеш за допомогою регресивного анал1зу р1вняння залежностей по-казниюв будови та ф1зичних властивостей деревини вщ висотно-еколопчного град1ента та щшьностей (базисно! та стандартно!) деревини бука люового, який зростае на п!вденно-зах!дному мегасхил! Укра!нських Карпат дають п!дставу зро-бити так! висновки:

• вологчсть св1жозрубано!' деревини, щшьносп (базисна, стандартна, у мокрому та абсолютно сухому сташ), коефщенти всихання та розбухання, висота серцевин-них промешв, юльюсть серцевинних промешв в 1 мм, д1аметри судин, BMicT тз-Hboi та ранньо!' деревини у р1чному юльщ, поверхнева пориеиеть i юльюсть pin-них юлець в 1 ем залежать вщ висотно-еколопчного град1ента - це евщчить про те, що л1еороелинш умови впливають на формування анатом1чних елеменив будови та ф1зичних властивостей деревини бука nieoBoro i i'x можна описати адеква-тними р1вняннями другого порядку за допомогою регресивного анал1зу;

• встановлено р1вняння лшшно! perpeeii коефщенив всихання i розбухання деревини, висоти серцевинних промен!в, fliaMeTpiB судин, BMicTy шзньо! та ранньо! деревини у pinHOMy юльщ вщ базисно! i стандартно! щшьносп деревини бука. Ви-значено, що стутнь зв'язку м1ж згаданими вище показниками анатом1чно! будови та ф1зичних властивостей деревини бука та базисного щшьшетю е еильншим по-р1вняно 3i стандартною щшьшетю.

Лггература

1. Свалов H.H. Вариационная статистика. - М.: Лесн. пром-сть, 1977. - 176 с.

2. Аппроксимация экспериментальных данных методом регрессионного анализа. Методические указания по лабораторной работе. - Львов: Вища школа, 1985. - 36 с.

3. Brosius, F. SSPS 8.0. Professionelle Statistik unter Windows. - Bonn: MITP-Verlag GmbH, 1998. - 1001 p. _

УДК 630*231.1:[630*176.322.2] Acnip. B.A. Арманаш,

проф. М.Н. Зеленський, к.с.-г.н. - УкрДЛТУ

СТРУКТУРА БУКОВОГО П1ДРОСТУ В Л1САХ БУКОВИНИ

Структура шдросту та caMociey бука люового (Fagus sylvatica L.) формуеться шд впливом материнського намету (склад, з1мкнут1сть, повнота). В модальних насадженнях природне вщновлення вщбуваеться вщносно piBHOMipHO ¡з змшною густотою.

V. A. Armanash; prof. M.N. Zelensky - USUFWT Structure of the regeneration of a beech in Bucovina's forests

The structure of the regeneration and self-sowing of a beech (Fagus sylvatica L.) is formed under influence of a parent cover (stand composition, completeness, stock). In modal stands the natural regeneration passes in relatively regular intervals with variable density.

На Буковиш бук люовий (Fagus sylvatica L.) - вид, що визначае географ!ч-ну назву perioHy i росте в умовах свого природного ареалу. Спрямованою замшою похщних насаджень в останш кшька десятир!ч буков! л!состани поступово роз-ширюють сво! площ!, займаючи природн! Himi. Станом на 1 с!чня 1997 р. площа вкритих л!совою рослиншстю земель, зайнятих буком, становила 57,3 тис.га про-ти 44,7 тис.га [12] у 1966 р. Тобто за перюд з 1966 р. по 1997 р. площа таких насаджень збшьшилась на 12,6 тис.га або на 22,0 %.

Значна роль у зб!льшенн! площ букових насаджень належить здатност! породи до яюсного природного насшневого поновлення. При належному веденн! ль