ФОРМИРОВАНИЕ ДУБИЛЬНОГО СЫРЬЯ В КЕДРОВО-ШИРОКОЛИСТВЕННЫХ ЛЕСАХ СРЕДНЕГО ПРИАМУРЬЯ Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

УДК 630.05

Хвойные бореальной зоны. 2018. Т. XXXVI, № 2. С. 160-164

ФОРМИРОВАНИЕ ДУБИЛЬНОГО СЫРЬЯ В КЕДРОВО-ШИРОКОЛИСТВЕННЫХ ЛЕСАХ

СРЕДНЕГО ПРИАМУРЬЯ

Д. О. Майоров, А. А. Плахонтюк, С. Л. Шевелев

Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

Е-mail: shewel 341@ yandex.ru

Работа посвящена особенностям формирования ресурсов дубильного сырья в формации кедрово-широколиственных лесов Среднего Приамурья. Основным источником дубильного сырья являются леса из дуба монгольского - типичного представителя формации кедрово-широколиственных лесов этого региона. В основу полевых исследований положен метод пробных площадей. Закладка пробных площадей велась в соответствии с требованиями ОСТ56-69-83 «Пробные площади лесоустроительные. Методы закладки». Было заложено 7 пробных площадей с рубкой и обмером 362 модельных деревьев. Установлено, что у дуба монгольского - достаточно толстокорой породы, на долю коры приходится от 15 до 30 % объема ствола в коре. Найдено уравнение связи между диаметром стволов дуба монгольского на высоте 1,3 м и двойной толщины коры. Оно имеет линейный вид. Среднее значение объема коры по данным ряда модельных деревьев оказалось равным 0,067+0,002 м3 при изменчивости ряда 68,3 % и точности опыта 3,6 %. Построены и аппроксимированы ряды распределения числа стволов в древостоях дуба монгольского по толщине коры на высоте ствола 1,3 м и относительному объему коры. Установлены особенности динамики среднего прироста коры на высоте 1,3 м и относительной его величины. Оказалось, что средний прирост коры составляет от среднего прироста древостоя по диаметру достаточно значительную долю от 10,8 до 17,0 %. Этот факт следует учитывать при проектировании лесохозяйственных мероприятий.

Ключевые слова: кедрово-широколиственные леса, дуб монгольский, объем коры, средний прирост коры, средний относительный прирост коры.

Conifers of the boreal area. 2018, Vol. XXXVI, No. 2, P. 160-164

FORMATION OF TANNING RAW MATERIALS IN CEDAR-BROADLEAF FORESTS

OF MIDDLE AMUR REGION

D. O. Mayorov, A. A. Plahontyuk, S. Shevelev

Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: shewel 341 @ yandex.ru

The work is devoted to formation resources of tanning raw materials peculiarities in the formation of cedar-broad-leaved forests of the Middle Amur Region. The main source of tannin raw materials are forests from Mongolian oak - a typical representative of the cedar-broad-leaved forests of this region. The basis offield research is the method of trial plots. The laying of trial plots was carried out in accordance with the requirements of OST56-69-83 "Trial areas for forest management. Bookmark methods". It was laid 7 trial plots with felling and measuring 362 model trees. It has been established that Mongolian oak is fairly thick-bodied, with a share of the cortex accounting for 15 to 30 % of the trunk volume in the cortex. The equation of connection between the diameter of Mongolian oak trunks at an altitude of 1.3 m and the double thickness of the cortex is found. It has a linear form. The average value of the cortical volume according to a number of model trees turned out to be 0.067+0.002 m3 with a variability of 68.3 % and an experiment accuracy of 3.6%. The series of distribution of the number of trunks in the stands of Mongolian oak along the thickness of the cortex at a trunk height of 1.3 m and the relative volume of the cortex are constructed and approximated. The dynamics of the average growth of the crust features at an altitude of 1.3 m and its relative magnitude are established. It turned out that the average increment of the cortex is from a mean increment in the diameter of the stand, a considerable proportion of 10.8 to 17.0 %. This fact should be taken into account while designing forest management activities.

Keywords: cedar-broadleaf forests, Mongolian oak, cortical volume, average cortex growth, average relative increment of the cortex.

ВВЕДЕНИЕ

Под Средним Приамурьем понимается территория бассейна р. Амур от устья р. Зеи до низовий р. Уссури (46-51° с. ш. и 127-136°в. д.). Район входит в Амурско-Уссурийскую (Маньчжурскую) провинцию кедрово-широколиственных лесов по Г. В. Крылову [1].

Климат региона явно муссонного типа. В летнее время восточные ветра приносят насыщенный водяными парами воздух, что вызывает большие осадки. За пять летних месяцев (май-сентябрь) выпадает около 80-85 % годовой суммы осадков. Зимой преобладают континентальные ветры, что делает этот период сухим и холодным.

Центральную часть региона исследования занимает Средне-Амурская низменность, структура окраин определяется горными системами Сихотэ-Алиня и Малого Хингана.

Район входит в Средне-Амурскую провинцию бурых лесных, бурых горно-лесных, горно-буро-таежных иллювиально гумусовых и болотных почв марей.

Отличительной чертой растительности является исключительная изменчивость и пестрота состава древостоев, объясняемая быстрой сменой различных условий произрастания при крайне сложных сочетаниях климата, рельефа и почв. Причем определяющую роль при смене древесной растительности имеют особенности мезорельефа и богатства почв.

А. М. Семенова-Тян-Шанская и В. Б. Сочава [2], В. Н. Смагин [3] отмечали, что кедрово-широколист-венные леса на Дальнем Востоке представляют собой сочетание горных растительных сообществ. Закономерности вертикальной поясности, в районе исследования проявляются следующим образом.

Вершины гор выше 1800-1900 м абсолютной высоты покрыты тундровой растительностью с господством ягодников и низкорослого разнотравья. Склоны

Таблица 1

Характеристика древостоев пробных площадей

гор между 1200-1800 м абсолютной высоты заняты каменноберезняками, кедровым сланником и зарослями альпийских кустарников. На высоте между 700900 м и 1200м господствует елово-пихтовые леса.

Ниже их, до высоты 100-150 м, произрастают леса из кедра корейского. Равнины и нижний горный пояс занят широколиственными лесами. Южные склоны и вершины низкогорий покрыты лесами из дуба монгольского. Они характерны для многочисленных рё-лок, рассеянных по Средне-Амурской низменности.

Леса Среднего Приамурья являются источником не только древесины, но и огромного числа пищевых, лекарственных и технических ресурсов.

Дуб монгольский (Quercus mongolica Fisch), одна из лесообразующих пород формации кедрово-широколиственных лесов, обладает не только ценной древесиной, но и корой содержащей крахмал, белки, сахара, флавоноиды, и значительный объем дубильных веществ (более 20 %).

Эта порода образует чистые древостои и входит в состав смешанных древостоев кедрово-широко-лиственных лесов вместе с липой, ильмом, березой и другими породами. Обладая ценной древесиной, дуб монгольский отличается высокой степенью встречаемости комлевых и стволовых гнилей.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

ИССЛЕДОВАНИЙ

В основу полевых исследований был положен метод пробных площадей закладка которых велась в соответствии с требованиями ОСТ56-69-83, «Пробные площади лесоустроительные. Методы закладки». Обмер модельных деревьев велся по двухметровым секциям. Было заложено 7 пробных площадей (табл. 1).

Было срублено и обмерено 362 модельных дерева, средние характеристики которых приведены в табл. 2.

№ пробной Состав Средние Полнота Бонитет Запас, м3/га

площади высота, м диаметр, см

1 10Д+Бч 6,0 23,2 0,9 Va 80

2 10Д 10,5 26,0 0,7 Va 87

3 8Д1Бч1ЛП 15,5 32,7 0,5 IV 106

4 10Д+Бч 16,8 26,3 0,7 IV 120

5 9Д1ЛуедБЧ 15,0 24,0 0,8 IV 190

6 10Д+Бч 16,0 20,0 0,7 IV 130

7 10Д+Бч 15,0 24,0 0,8 V 160

Таблица 2

Статистическая обработка рядов таксационных характеристик модельных деревьев

Статистические Высота, м Диаметр, см Возраст, лет Двойная толщина

показатели коры на 1,3 м, см

Среднее значения 13,3 21,4 103 2,7

Стандартная ошибка 0,14 0,36 1,7 0,05

Минимум 6,7 8,0 40 0,5

Максимум 20,8 49,0 251 6,6

Коэффициент измен- 20,3 31,6 31,2 32,8

чивости, %

Точность опыта, % 1,1 1,7 1,6 1,7

РЕЗУЛЬТАТЫ

И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Закономерности формирования коры различных лесообразующих пород нашли отражение в работах М. М. Орлова [4], А. В. Тюрина [5], И. И. Гусева [6], И. А. Нахабцева [7], В. Н. Евстафьев [8] и др.

В «Справочнике для учета лесных ресурсов Дальнего Востока» под редакцией В. Н. Корякина [9] приведены данные по относительному объему коры отдельных лесообразующих пород кедрово-широко-лиственных лесов. Объем коры дуба монгольского, в процентах от объема ствола в коре в сравнении с данными, приводимыми В. Н. Корякиным, показан на рис. 1.

Можно констатировать, что у дуба монгольского -достаточно толстокорой породы, на доле коры приходится от 15 до 30 % объема ствола.

При перечислительной таксации определяющую роль играет величина диаметра ствола на высоте 1,3 м. Поэтому уравнение связи между диаметром ствола на высоте 1,3 м и толщиной коры на этой высоте имеет практическое значение.

Как правило, эту зависимость для различных пород выражают уравнением прямой линии.

Для дуба монгольского связь между диаметром ствола на высоте 1,3 м (Д,3) и двойной толщиной коры имеет вид

2Т13 = 1,494 + 0,057Д3. (1)

Адекватность уравнения соответствует коэффициенту детерминации (г2) равному 0,65.

Объем коры дуба монгольского наиболее тесно связан и опосредован диаметром ствола, (г = 0,81) несколько ниже степень зависимости объема коры от высоты дерева и его возраста - коэффициенты корреляции равны соответственно 0,52 и 0,51. Среднее значение объема коры по данным ряда модельных деревьев оказалось равным 0,067±0,002 м3 при изменчивости соответствующей 68,3 % и точности опыта равной 3,6 %

Связь объема коры (Ук) с диаметром ствола на высоте груди (Д3) отражается следующим математическим выражением:

Ук = 0,211 / (1 + 36,109ехр (-0,128 Д3)). (2)

При коэффициенте детерминации (г2) равном 0,51.

Для уяснения характера изменчивости параметров коры в древостоях дуба монгольского анализу подверглось строение древостоя по толщине и объему коры. Причем использовались не абсолютные величины показателей, а их относительные значения, выраженные в долях средних величин (рис. 2).

Распределение аппроксимируется уравнением вида

У = аЬххс. (3)

Значение коэффициентов уравнения и показатели их адекватности приведены в табл. 3.

В работах В. В. Антонайтиса и Р. Жадейкиса [10] отмечается, что зачастую, пренебрежение фактором коры влечет за собой значительные ошибки в установлении величины прироста по запасу, что в свою очередь может привести к принятию неправильных хозяйственных решений при ведении лесного хозяйства.

Динамику среднего прироста двойной толщины коры дуба монгольского на высоте ствола 1,3 м иллюстрирует рис. 3.

Для установления степени влияния прироста коры (Д2Т13) на прирост древесных стволов по диаметру (ДД,з) была исчислена величина относительного прироста коры (Д2Д3 отн)

Д2Ти отн = (Д2Ти / ДД3) ■ 100. (4)

Динамика среднего прироста коры и относительного среднего прироста аппроксимируется уравнением вида

У = 1 / (а + Ьхс). (5)

Коэффициенты уравнений и показатели адекватности приведены в табл. 4.

Путем табуляции уравнения построена таблица среднего относительного прироста коры (табл. 5).

<и ю о н

о

^

-а

а о

и

<и ю О

20 40 60

Диаметр, см

0

Рис. 1. Относительный объем коры дуба монгольского

35

хо 30

0х

я 25

о

о 20

я

и

о 15

о

о 10 К

^ 5 0

/ \

/ 4 \

\ \

/ \ V

/ /

/

0 0,4 0,8 1,2

1,6

2,4 2,8 3,2

Доли среднего значения ----Толщина коры -Объем коры

Рис. 2. Строение древостоев дуба монгольского по относительной толщине коры на высоте ствола 1,3 м и относительному объему коры

Таблица 3

Коэффициенты уравнений вида У = аЬххс и показатели адекватности

Ряд Коэффициенты уравнений г2 5

а Ь с

Относительная толщина коры 63220,7 0,00036 6,9119 0,88 3,5

Относительный объем коры 196,18 0,0621 1,5557 0,94 1,6

Возраст.

Рис. 3. Динамика среднего прироста коры дуба монгольского на высоте 1,3 м

Таблица 4

Коэффициенты уравнений У = 1 / (а + Ьхс) и показатели адекватности

Ряд Коэс фициенты уравнений г2 5

а Ь с

Средний прирост коры (Л2Т13) -409,103 354,128 0,0503 0,53 0,009

Средний относительный прирост коры Л2Т13 отн -0,7848 0,7994 0,0157 0,42 2,5

2

Таблица 5

Средний относительный прирост коры дуба монгольского

Возраст, лет 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240

Л2Т1,3отн., % 17,0 15,7 14,4 13,5 12,8 12,3 11,9 11,6 11,3 11,0 10,8

Таким образом, установлено, что прирост коры составляет в приросте древостоя по диаметру достаточно высокую долю от 10,8 до 17,0 %.

ВЫВОДЫ

В результате выполнения работы установлены особенности формирования коры, являющейся ценным техническим сырьем, в древостоях дуба монгольского - типичного представляется формации кед-рово-широколиственных лесов Среднего Приамурья.

Найдено ряд математических зависимостей отражающих связь параметров коры с таксационными характеристиками древостоев дуба монгольского.

Установлено, что средний прирост коры составляет значительную долю в среднем приросте дубняков, для диаметра на высоте 1,3 м она составляет 10,8-17,0 %.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ССЫЛКИ

1. Крылов Г. В. Лесные ресурсы и лесораститель-ное районирование Сибири и Дальнего Востока. М. : Гослесбумиздат, 1962. 240 с.

2. Семенова-Тян-Шанская А. М., Сочава В. Б. Хвойно-широколиственные леса // Растительный покров СССР. М., 1956 С. 346-365.

3. Смагин В. Н. Леса бассейна реки Уссури. М. : Наука, 1985. 271 с.

4. Орлов М. М. Лесная таксация. 3-е изд. Л. : Изд. журн. «Лесное хозяйство и лесная промышленность», 1929. 532 с.

5. Тюрин А. В. Таксация леса. М. : Гослесбумиз-дат, 1945. С. 197-199.

6. Гусев И. И. Толщина и объем коры древесных стволов ели // Лесная таксация и лесоустройство : межвуз. сб. науч. тр. Красноярск, 1981. С. 24-30.

7. Нахабцев И. А. Таксация древесной коры. Методические указания и таблицы процентов коры. Л. : ЛТА, 1990. 34 с.

8. Евстафьев В. Н. Закономерности формирования коры лиственницы сибирской в условиях Приангар-

ского района : автореф. дис. ... канд. сельскохоз. наук. Красноярск, 2007. 23 с.

9. Корякин В. Н. Справочник для учета лесных ресурсов Дальнего Востока. Хабаровск : ДАЛЬНИИЛХ, 2010. 526 с.

10. Антонайтис В. В. Жадейкис Р. Стандартизация в области древесного прироста. Каунас, 1977. 104 с.

REFERENCES

1. Krylov G. V. Lesnyye resursy i lesorastitel'noye rayonirovaniye Sibiri i Dal'nego Vostoka. M. : Goslesbumizdat, 1962. 240 s.

2. Semenova-Tyan-Shanskaya A. M., Sochava V. B. Khvoyno-shirokolistvennyye lesa // Rastitel'nyy pokrov SSSR. M., 1956 C. 346-365.

3. Smagin V. N. Lesa basseyna reki Ussuri. M. : Nauka, 1985. 271 s.

4. Orlov M. M. Lesnaya taksatsiya. 3-e izd. L. : Izd. zhurn. "Lesnoye khozyaystvo i lesnaya promyshlennost' ", 1929. 532 s.

5. Tyurin A. V. Taksatsiya lesa. M. : Goslesbumizdat, 1945. C. 197-199.

6. Gusev I. I. Tolshchina i ob"yem kory drevesnykh stvolov eli // Lesnaya taksatsiya i lesoustroystvo : mezhvuz. sb. nauch. tr. Krasnoyarsk, 1981. C. 24-30.

7. Nakhabtsev I. A. Taksatsiya drevesnoy kory. Metodicheskiye ukazaniya i tablitsy protsentov kory. L. : LTA, 1990. 34 s.

8. Evstaf'yev V. N. Zakonomernosti formirovaniya kory listvennitsy sibirskoy v usloviyakh Priangarskogo rayona : avtoref. dis. ... kand. sel'skokhoz. nauk. Krasnoyarsk, 2007. 23 s.

9. Koryakin V. N. Spravochnik dlya ucheta lesnykh resursov Dal'nego Vostoka. Khabarovsk : DAL'NIILKh, 2010. 526 s.

10. Antonaytis V. V. Zhadeykis R. Standartizatsiya v oblasti drevesnogo prirosta. Kaunas, 1977. 104 s.

© Майоров Д. О., Плахонтюк А. А., Шевелев С. Л., 2018

Поступила в редакцию: 15.01.2018 Принята к печати: 28.04.2018