ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ ДИАГНОСТИКА ДРЕВЕСНЫХ НАСАЖДЕНИЙ ЛЕНИНСКОГО РАЙОНА Г.ПЕРМИ Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

УДК 502.057

А.М. Роготнева A.M. Rogotneva

Пермский государственный национальный Perm State University

исследовательский университет 15, Bukireva st., Perm, 614990

614990, Пермь, Букирева, 15

e-mail: rogotneva.nastya@mail.ru

ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ ДИАГНОСТИКА ДРЕВЕСНЫХ НАСАЖДЕНИЙ ЛЕНИНСКОГО РАЙОНА Г.ПЕРМИ

В статье уделяется внимание инструментальной диагностике зеленых насаждений на объектах общего пользования. В результате анализа описаны принципы действия приборов, описаны различные породы зеленых насаждений. В статье приводятся результаты анализа, проведенные с помощью приборов. В заключении говорится о том, что инструментальная диагностика является неотъемлемой частью оценки современного состояния зеленых насаждений

Ключевые слова: Инструментальная диагностика, Resistograph® (Резистограф), Arbotom® (Арботом), LINTAB (Линтаб), древесные насаждения, стволовая гниль.

INSTRUMENTAL DIAGNOSTICS OF GREEN PLANTS OF LENINSKY DISTRICT OF PERM

The article focuses on the instrumental diagnosis of green spaces on public facilities. As a result of the analysis, the principles of operation of the devices are described, various breeds of green spaces are described. The article presents the results of the analysis carried out with the help of instruments. In conclusion, it is stated that instrumental diagnostics is an integral part of the assessment of the current state of green spaces. Keywords: Instrumental diagnostics, Resistograph® , Arbotom®, Lintab, green plantations, stem rot.

Инструментальная диагностика деревьев проведена с помощью приборов Resistograph® (Резистограф), Arbotom® (Арботом) и LINTAB (Линтаб). Перечисленные приборы позволяют провести инструментальную диагностику состояния древесных насаждений.

Принцип действия Резистографа следующий: в процессе диагностики в толщу древесины подается тонкая буровая игла. При этом производится быстрое электронное измерение и фиксирование плотности сопротивления буровой игле, что является идеальной основой при проверке качества древесины, определение участков гнили и возраста дерева. Результатом работы резистографа является резистограмма, получаемая в бумажном и электронном виде.

С помощью Арботома (Arbotom®) по периметру дерева размещали от 10 до 16 сенсоров. Расстояние между сенсорами и количество сенсоров определялось диаметром дерева. По ударному штифту каждого сенсора поочередно наносили легкий удар молотком. После каждого удара датчики фиксировали поступающие импульсы. Все данные передавались на компьютер. Все измерения прохождения звуковых импульсов по древесине проводили в 3-х кратной повторности. Результаты обрабатывались в программе Arbotom и в виде графического изображения скорости прохождения звуковых импульсов на плоскости фиксировались.

С помощью прибора Линтаб (LINTAB) определяли ширину годичных колец. Он позволяет вести измерения с точностью до 0,02 мм. Полученные результаты могут быть использованы для определения возраста и прироста древесных растений

© Роготнева А.М., 2018

в научных и учебных целях.

В рамках данного исследования был проведен анализ состояния древесных насаждений родов: Липа сердцелистная (Tilia cordata), Ива (Salix), а также Тополь (Populus)). Эти деревья широко представлены в современном озеленении г. Перми, активно высаживаются в настоящее время.

Липа сердцевидная, или Липа мелколистная (лат. Tilia cordata)- высокое (до 20-30 м) дерево, принадлежащее к семейству Мальвовые (Malvaceae). Липа сердцевидная имеет шатровидную крону. Ее кора темных цветов, а на старых деревьях кора покрыта бороздами. Расположение листьев очередное, сами листья имеют сердцевидную форму, за что растение и получило свое видовое название. Листья зубчатые, к ветвям крепятся с помощью длинных черешков, сверху зеленые, снизу немного сизые, верхушка заострена. Цветки у липы желтовато-белые, правильные, обоеполые, диаметром до 1,5 см, ароматные. У каждого соцветия имеется продолговатый прилистник желто-зеленого цвета. Плод у липы - орешек шаровидной формы, опушенные, с тонкими стенками, содержит 1-2 семени. Семена созревают в августе-сентябре.

Ива (лат. Salix) - лиственное дерево семейства Ивовые. Дерево высотой около 15 метров, или невысокий кустарник. Листья очередные, черешковые, пильчатые, от линейных до почти округлых. Цветки мелкие, однополые, невзрачные, собраны в тычиночные и пестичные сережки. Растения двудомные. Плод — одногнездная, многосемянная коробочка. Семена волосистые. Цветут в мае — июне, до распускания листьев или одновременно с ними.

Тополь (лат.Рори1ш) - это крупные двудомные деревья высотой до 40 м, с мелкими цветками,

собранными в сережки, которые появляются до начала распускания листьев или одновременно с ними. Плод — коробочка с мелкими семенами, снабженными летучками в виде пучка волосков ("тополиный пух").

Для исследования выбраны деревья, произрастающие на объектах общего пользования, с различными условиями произрастания, такими как: географические, автомобильный трафик,

рекреационная нагрузка, наличие или отсутствие приствольных кругов. Но при этом пробные площадки (ПП) заложены в центральной части города, где осуществляется регулярный уход за деревьями, высокая частота посещений и значительная степень благоустроенности. Деревья разных родов взяты для того, чтобы иметь возможность проанализировать, как они чувствуют себя в различных и схожих условиях.

Визуальная оценка позволяет получить количественные и качественные характеристики состояния древесных насаждений города, которые коррелируют с результатами инструментальной диагностики, однако зачастую эти данные не могут являться достаточно объективными. Некоторые виды деревьев (например, рода Тополь (Рори1^)) могут хорошо выглядеть снаружи и при этом иметь высокий процент стволовой гнили, поэтому для более объективного анализа состояния древесных насаждений необходимо проведение

инструментального исследования. В том числе, для увеличения точности и объективности исследования рекомендуется проведение инструментального исследования дерева на разных высотах и в разных направлениях.

У всех Лип на 1111 №1 выявлены механические

повреждения ствола прошлых лет и сухобочины. Некоторые Липы заключены в приствольные круги. Дендрохронологический анализ показал, что Липы были посажены в период с 1892 по 1917 год.

На 1111 №2 Липы и Ивы характеризуются наличием сухобочин, механическими повреждениями ствола и ветвей, наличием водяных побегов. Дендрохронологический анализ Лип показал, что обследованные деревья были посажены в период с 1957 по 1970 года, а Ивы посажены в 1987 году.

На 1111 №3 у Лип и Ив отмечены объедание листьев, механические повреждения ствола и ветвей, сухобочины. Дендрохронологический анализ деревьев показал, что обследованные деревья были посажены в 1908 году.

На одной ПП могут сформироваться различные условия произрастания: в газоне (хорошие условия произрастания), заключённые в приствольные круги (СТК) - неудовлетворительные условия, а также испытывающие отрицательное воздействие от автодорог или пострадавшие вследствие проведенного обустройства, например, дорожно-тропиночная сеть проложена в непосредственной близости от деревьев с нарушением корневой системы, ремонт автодорог и т.д..

Результаты. Инструментальная диагностика выполнена на трех пробных площадках (табл. 1). ПП заложены на объектах общего пользования (Сквер Декабристов, Сквер Уральских Добровольцев и Театральный сквер), которые располагаются в центральной части города, испытывают высокую антропогенную нагрузку. В общей сложности с помощью резистографа и арботома было обследовано 25 деревьев.

Таблица 1.

Число обследованных деревьев, шт.

№ площадки Месторасположение Род деревьев Число обследованных деревьев, шт

1 Сквер Декабристов Липа 6

2 Сквер Уральских Добровольцев Липа Ива 10 3

3 Театральный сквер Липа Ива 3 3

Анализ резистограмм показал следующее ствола (табл.2). Для каждой 1111 были выведены распределение стволовой гнили (начальной и средние значения распределения стволовой гнили и выраженной стадий) и не поврежденных участков неповрежденных участков.

Таблица 2

Средние значения распределения стволовой гнили в обследованных деревьях, _направления бурения С-Ю_

№ ПП

1

Род дерева

Липа

Липа Ива

Липа Ива

Древесина без патологий, %

49

71 61

49 57

Начальная стадия развития гнили, %

35

24 35

32 41

Стволовая гниль, %

18

18

3

2

3

В результате инструментального обследования выявлено, что для всех обследованных деревьев характерно изменение плотности древесины, о чем свидетельствует наличие стволовой гнили (среднее значение): от 3 до 18% . Начальная стадия

развития стволовой гнили зафиксирована у всех обследованных деревьев и варьируется от 24 до 41%.

В Сквере Декабристов (ПП №1) у Лип анализ резистограмм показал, среднее значение стволовой гнили - 18%, начальная стадия развития гнили

составляет 35%, а древесины без патологий -49%. У Липы №4 зафиксировано резкое снижение плотности и качества древесины в определённый период произрастания дерева, это связано с моментом, когда дерево было заключено в приствольный круг. Данные арботома подтверждают выводы, сделанные на основании данных резистографа. У Липы №1 отсутствует стволовая гниль, говорит о хороших условиях произрастания.

Анализ резистограмм Лип свидетельствует о наличии стволовой гнили, показатель которой превышает 20% лишь у одной из 10-ти лип сквера Уральских Добровольцев, что говорит о хороших условиях произрастания. Это может объясняться тем, что все исследуемые деревья произрастают на газоне.

Анализ резистограмм Лип в Театральном сквере,

свидетельствует о наличии минимальной стволовой гнили - 2%, что говорит о хорошем состоянии данной Липы. Также, можно сказать, что Ива находится в хорошем состоянии и стволовая гниль составляет-3%.

Анализ резистограмм Ив Театрального сквера свидетельствует о практически полном отсутствии стволовой гнили исследуемых деревьев, что говорит о хорошем состоянии данных Ив. Однако данные арботома не подтверждают выводы, сделанные на основании данных резистографа.

Для анализа прироста годичных колец на Линтабе исследовано 9 древесных кернов (табл. 3). Керны оставшихся деревьев не подлежали обработке, так как в них присутствовал высокий процент гнили и они сломались в процессе бурения, либо в процессе исследования.

Таблица 3

Число п поведенных анализов древесных кернов*, шт.

Пробные площадки

Род дерева Сквер Сквер Уральских Театральный

Декабристов Добровольцев сквер

Липа 2 4 1

Ива - 1 1

обследованы с помощью Линта

Дендрохронологический анализ показал, что в Сквере Декабристов Липа №2 была посажена в 1892 году, а Липа №4 - в 1917 году. Построенные древесно-кольцевые хронологии (ДКХ)

демонстрируют возраст древесных насаждений, а также прирост деревьев за каждый год исследуемого периода, который является реакцией на факторы и изменения условий окружающей среды.

Дендрохронологический анализ Ивы №2 в сквере Уральских Добровольцев показал, что данная ива была посажена в 1987 году. Построенная древесно-кольцевые хронология (ДКХ) демонстрирует возраст дерева, а также его прирост за каждый год исследуемого периода, который является реакцией на факторы и изменения условий окружающей среды. Хорошо прослеживается резкий скачок в приросте в период с 2006 по 2010 года. Интересно, что показатели годового прироста ивы гораздо выше, чем у липы и, согласно данным исследования, могут достигать почти 40 мм в год.

Дендрохронологический анализ Липы №2 показал, что обследованное дерево было посажено в 1908 году. Построенная древесно-кольцевая хронология (ДКХ) демонстрируют возраст древесных насаждений, а также прирост дерева за каждый год исследуемого периода, который является реакцией на факторы и изменения условий окружающей среды.

Вывод. Для проведения инструментальной диагностики изучались методики приборов Resistograph® (Резистограф), АхЪоШт® (Арботом) и LINTAB (Линтаб). В рамках данного исследования был проведен анализ состояния древесных

насаждений различных пород с различными условиями произрастания.

Таким образом, инструментальная диагностика позволила определить состояние древесных насаждений в местах общего пользования (Сад Декабристов, Сквер Уральских Добровольцев и Театральный сквер).

Инструментальная диагностика внутреннего состояния деревьев на 3 ПП показала, что как у большинства старовозрастных деревьев лиственных пород с мягкой древесиной отмечается снижение плотности древесины (начальная стадия развития гнили 24-41%). Данные резистографа и арботома свидетельствуют, что условия произрастания влияют на состояние деревьев, снижение плотности древесины, зафиксировано прежде всего у деревьев имеющих пристволовые круги.

Библиографический список

1. Анциферов А. Упавшее дерево // Живой лес. 2013. С.116-119.

2. Диагностика внутреннего состоянии деревьев, с использованием комплекса аппаратуры акустической ультразвуковой томографии «Арботом »/колл.авторов И.А. Мельничук и т.д, С-П, 2012-32с.

3. Местная флора. Флора Пермского края и ее анализ: учеб. пособие по спецкурсу / С. А. Овеснов; Перм. гос. ун-т. - Пермь, 2009 - 171 с.

4. Определение плотности древесины и параметров макроструктуры методом сверления (Resistograph®)/ Е. А. Аносов, Москва, 2015-12с.