CC BY
3УДК 58.087 Драга В.А., Минко Д.В.
Драга В.А.
студент кафедры ботаники, физиологии и биохимии растений Северо-Кавказский федеральный университет (г. Ставрополь, Россия)
Минко Д.В.
студент кафедры ботаники, физиологии и биохимии растений Северо-Кавказский федеральный университет (г. Ставрополь, Россия)
ДИАГНОСТИКА СОСТОЯНИЯ ДРЕВЕСИНЫ POPUIUS NIGRA VAR. ITALICA В ГОРОДЕ
СТАВРОПОЛЬ МЕТОДОМ ИМПУЛЬСНОЙ ТОМОГРАФИИ
Аннотация: в данной статье представлены результаты исследования состояния Тополя пирамидального (Populus nigra var. italica) в г. Ставрополь, выполненные с использованием метода импульсной томографии. Импульсная томография, как современный и неинвазивный метод, позволяет оценить внутреннее состояние древесины и её структурные изменения, что критически важно для диагностики здоровья и стабильности деревьев в городских условиях. В статье описаны особенности применения томографии, интерпретация полученных данных и сравнение состояния деревьев различных районов. Анализ проводился на основе данных, полученных от сканирования выборочных деревьев в разных частях города. Исследование подчеркивает значимость применения импульсной томографии для мониторинга и управления состоянием городских насаждений, а также для ранней диагностики потенциальных проблем, связанных с их здоровьем и безопасностью.
Ключевые слова: импульсная томография, диагностика деревьев, мониторинг здоровья деревьев, структурная стабильность деревьев.
ВВЕДЕНИЕ.
Тополь пирамидальный (лат. Populus nigra var. italica) является одним из наиболее распространенных видов древесных насаждений в городской среде, включая город Ставрополь. Его быстрое развитие, декоративные качества и способность к очистке воздуха делают его ценным элементом ландшафтного дизайна и озеленения городских территорий. Однако, воздействие неблагоприятных экологических факторов, механические повреждения и различные заболевания могут приводить к ухудшению состояния древесины, формированию внутренних дефектов и снижению устойчивости деревьев [3, 4]. Поэтому, своевременная и точная диагностика состояния древесины Populus nigra var. italica является важным аспектом обеспечения безопасности и поддержания здоровья городских насаждений [1].
Одним из перспективных методов неразрушающего контроля является импульсная томография. Этот метод основан на анализе распространения звуковых волн внутри ствола дерева [5,7]. По скорости распространения и характеру отражения звуковых импульсов можно судить о наличии внутренних дефектов, таких как гнили, полости, трещины и зоны с измененной плотностью древесины [2,6].
Цель данной работы заключается в исследовании возможности применения метода импульсной томографии для диагностики состояния древесины Populus nigra var. italica в условиях города Ставрополь.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ.
Данное исследование проводилось в 2024 г. и было проверено около 20 деревьев тополя пирамидального (лат. Popuius nigra var. Italica.). Отбирали деревья в разных районах города Ставрополь. Прибор с помощью которого проводилось исследование называется ультразвуковой томограф «АРБОТОМ». Его принцип состоит в том при разной плотности древесины звуковой сигнал внутри дерева распространяется с разной скоростью. У здоровой древесины
самая большая плотность, соответственно, чем больше степень разрушения, тем она менее плотная.
У отобранных деревьев измеряли высоту, диаметр, а также определяли местоположение. Прибор устанавливали в соответствии методическим рекомендациям, установка датчиков проводилась на высоте 60 см. При, оценки состояния использовалась следующая шкала: зеленый цвет- здоровая плотная древесина, желтый и оранжевый- древесина с пониженной плотностью, красный цвет-некрозные области или пустоты.
РЕЗУЛЬТАТЫ.
Результаты данного исследования приведены на рис.1. В результате данного исследования выяснилось, что состояние древесины тополя пирамидального в городе Ставрополь довольно неоднородно. Подавляющие большинство деревьев (около 53%) имеют пониженную плотность, в принципе это здоровые деревья, чье качество древесины немного ухудшилось. Немного меньше деревьев с некрозными областями или даже пустотами (около 31%) исследуемых тополей, наличие столь серьезных дефектов может привести к падению, особенно при сильной непогоде. Самый маленький процент приходиться на долю здоровых деревьев (около 16%). Их древесина обладает наибольшей плотностью, и такие деревья являются самыми здоровыми и безопасными в городской среде.
В ходе исследования не была обнаружена зависимость состояния древесины от конкретного района. Так же стоит отметить, что деревья, находившиеся в близи дорог с высокой плотностью автомобильного движения больше подвержены дефектам, чем те, где плотность движения ниже.
ВЫВОДЫ.
1. Результаты показывают значительное количество деревьев с пониженной плотностью древесины, которые, несмотря на относительно хорошее состояние здоровья, могут представлять угрозу для городской среды в
случае экстремальных погодных условий. Особенно тревожным является высокий процент деревьев с некрозами и пустотами, указывающий на серьезные дефекты структуры древесины и высокий риск падения.
2. Также заметно, что автомобильные выхлопы и связанное с ними загрязнение могут способствовать деградации здоровья деревьев, что подчеркивает необходимость интеграции экологических мероприятий в планирование городской инфраструктуры. Эти данные должны стать основой для разработки мер по улучшению условий произрастания и ухода за деревьями, особенно в непосредственной близости к дорогам с интенсивным движением.
3. Исследование подчеркивает необходимость периодического мониторинга состояния деревьев с использованием таких методов, как импульсная томография, для своевременного выявления и предотвращения потенциальных опасностей для жителей города и его инфраструктуры.
Рис. 1. Двухмерная импульсная томография стволов деревьев тополя пирамидального.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Закамский В.А., Севрюгин А.И. Приспособление для определения времени распространения УЗК через ствол дерева // Современные проблемы древесиноведения. - Йошкар-Ола: Изд-во МарГТУ, 1996. - С. 62-63;
2. Закамский В.А. Ультразвуковая диагностика стволов деревьев на наличие гнилей // Лесной журнал. - 2006. - № 6. - С. 21-25;
3. Соколов С. Я., Шипчинский Н. В., Ярмоленко А. В. Деревья и кустарники СССР : дикорастущие, культивируемые и перспективные для интродукции : в 6 т. — М. ; Л. : Изд-во АН СССР, 1951. — Т. 2 : Покрытосеменные / ред. С. Я. Соколов. — С. 174—217. — 612 с;
4. Жизнь растений : в 6 т. / гл. ред. А. Л. Тахтаджян. — М. : Просвещение, 1981. — Т. 5. Ч. 2 : Цветковые растения / под ред. А. Л. Тахтаджяна. — С. 82— 84. — 512 с;
5. Мельничук, И. А. Диагностика внутреннего состояния деревьев Tilia cordata Mill. с использованием комплекса аппаратуры акустической ультразвуковой томографии «Арботом ®» / И. А. Мельничук, Й. М. Йассин Солиман, О. А. Черданцева // Вестник РУДН, серия Агрономия и животноводство. - 2012. - № 5. - С. 25-32;
6. Catena, A. Thermography reveals hidden tree decay / A. Catena // Arboricultural J. - 2003. - Vol. 27. - P. 27-42;
7. Обзор современных устройств, предназначенных для исследования состояния древесины [Электронный ресурс] // drevoved.ru. - URL: http://www.drevoved.ru/Publikacii/ustrojstva.html?ysclid=ljesl6j15o276335136 (дат а обращения: 25.04.2024)
Draga V.A., Minko D. V.
Draga V.A.
Caucasian Federal University (Stavropol, Russia)
Minko D.V.
Caucasus Federal University (Stavropol, Russia)
DIAGNOSTICS OF CONDITION OF POPUIUS NIGRA VAR. ITALICA
WOOD IN CITY OF STAVROPOL BY PULSE TOMOGRAPHY
Abstract: this article presents the results of a study of the state of the Pyramidal Poplar (Populus nigra var. italica) in Stavropol, performed using the pulse tomography method. Pulse tomography, as a modern and non-invasive method, makes it possible to assess the internal state of wood and its structural changes, which is critically important for diagnosing the health and stability of trees in urban conditions. The article describes the features of the use of tomography, Interpretation of the obtained data and comparison of the condition of trees in different areas. The analysis was based on data obtained from scanning selected trees in different parts of the city. The study highlights the importance of using pulsed tomography to monitor and manage the condition of urban plantations, as well as for the early diagnosis ofpotential problems related to their health and safety.
Keywords: Populus nigra var. italica, pulse tomography, tree diagnostics, tree health monitoring, structural stability of trees.
