CC BY
3
УДК 004.94, 630*852
Костина А.И. заслуженный учитель РФ МБОУ "Емецкая средняя общеобразовательная школа им.Н.Рубцова"
Авдеев Ю.М., к. с. -х. н.
доцент
кафедра городского кадастра и геодезии Вологодский государственный университет МОДЕЛИРОВАНИЕ СВОЙСТВ ДРЕВЕСИНЫ В ЛЕСНЫХ
ЭКОСИСТЕМАХ
Аннотация
Одно из ведущих мест по объемам внутреннего валового продукта и экспорта в структуре экономики северо-запада России занимает производство лесоматериалов. Важная часть их конкурентоспособности -высокое качество. В зависимости от качества древесного сырья круглые лесоматериалы заготавливают 1, 2 и 3-го сортов. Сортность определяется размерами лесоматериалов, наличием и выраженностью пороков. Определение сортности древесины на корню является актуальной задачей.
Ключевые слова
Моделирование, качество древесины, лесные экосистемы
Kostina A.I. - the deserved teacher of the Russian Federation,MBOU
"German secondary school.N. Rubtsova" Avdeev Y.M. - candidate of agricultural Sciences, associate Professor of urban cadastre and geodesy of the Vologda state University MODELLING WOOD PROPERTIES IN FOREST ECOSYSTEMS
Abstract
One of the leading places on the volume of the gross domestic product and exports in the structure of the economy of the North-West of Russia is the production of timber. An important part of their competitiveness - high quality. Depending on the quality of wood raw materials roundwood harvested 1, 2 and 3rd grades. The grade is determined by the size of the timber, the presence and severity of defects. Defining the classes of standing timber is an urgent task.
Keywords
Modeling, wood quality, forest ecosystems
Динамика показателей качества древесины рассмотрена на примере сучковатости древесных стволов (очищаемости стволов от сучьев) в хвойных насаждениях и зависит от таких характеристик как порода, бонитет, полнота, возраст и др.
Многие породы характеризуются медленным разложением и опаданием сучьев, к примеру, ель, у которой в продолжение нескольких десятилетий сухие сучья торчат на стволе почти до самой земли.
Одно из ведущих мест по объемам внутреннего валового продукта и экспорта в структуре экономики северо-запада России занимает производство лесоматериалов. Важная часть их конкурентоспособности -высокое качество. В зависимости от качества древесного сырья круглые лесоматериалы заготавливают 1, 2 и 3-го сортов. Сортность определяется размерами лесоматериалов, наличием и выраженностью пороков. Основным пороком являются сучки [1]. Сучки - это неотъемлемая часть всех древесных стволов и получаемых из них сортиментов. Сучки влияют как на выход, так и на качество древесины [2-6].
Определение сортности древесины на корню является актуальной задачей.
Цель работы - построение регрессионных моделей сортности древесных стволов в 80-летних культурах ели обыкновенной (кисличный тип условий местопроизрастания, южная подзона тайги, Вологодской области).
Задачи работы:
1. Анализ актуальности проблемы
2. Уточнение методики исследования
3. Построение моделей лесовыращивания
Данные получены на основе обработки 90 модельных деревьев, замера 6643 диаметра у основания сучка электронным штангенциркулем марки ШПЦ - III - 400 с точностью 0,01 см.
Статистическая обработка данных проведена на ПК с использованием Ms Excel.
В результате анализа древесных стволов не было выявлено наличия грибных поражений, гнилей, червоточин, трещин, кривизны и табачных сучков, поэтому основным сортоопределяющим пороком согласно ГОСТ 9463-88 [7] был выбран диаметр у основания наибольшего сучка.
Проведённый регрессионный анализ позволил построить модели зависимости максимального диаметра у основания сучка от диаметров ствола на высоте 0,1 м, 1,3 м и % (рис. 1,2,3).
С учетом допусков по максимальным значениям диаметров у основания сучков для лесоматериалов различной крупности [5] в исследованных древостоях на данном этапе возможно получение сортиментов I и II (рис. 1,2,3).
Рис. 1 - Модель диаметра дерева на высоте 1,3 м с сортообразующим диаметром у основания сучка
Рис. 2 - Модель диаметра дерева на высоте 0,1 м с сортообразующим диаметром у основания сучка
Рис. 3 - Модель диаметра дерева на % высоты с сортообразующим диаметром у основания сучка
Полученные модели позволяют технически упростить оценку сортности древесных стволов на корню в процессе лесовыращивания.
Для того, чтобы выявить степень влияния возраста на сучковатость применён однофакторый дисперсионный анализ (табл. 2 )
Таблица 1 - Дисперсионный анализ влияния возраста на параметры сучковатости в лесных экосистемах
Разнообразие признаков Сумма квадратов отклонений Степень свободы Варианса Показатель силы влияния и его достоверность
Протяжённость зоны ствола без сучков
Факториальное (межгрупповое) 26815,2 1 26815,2 П2 =0,82±0,002; F=359,3; F0,05=4,0 P=4,0
Случайное (внутригрупповое) 5522,5 74 74,6
Общее 32337,7 75 -
Протяжённость зоны ствола с сухими сучками
Факториальное (межгрупповое) 22518,3 1 22518,3 П2 =0,80±0,003; F=296,9; F0,05=4,0 Г=1,3
Случайное (внутригрупповое) 5611,4 74 75,8
Общее 28129,7 75 -
Протяженность зоны живой кроны
Факториальное (межгрупповое) 17775,5 1 17775,5 П2 =0,75±0,003; F=223,7; F0,05=4,0 P=4,5
Случайное (внутригрупповое) 5879,9 74 79,5
Общее 23655,4 75 -
средний диаметр у основания сучка
Факториальное 25456,4 1 25456,4 П2 =0,82±0,002;
(межгрупповое) F=341,1; F0,05=4,0 P=2,0
Случайное (внутригрупповое) 5523,5 74 74,6
Общее 39979,9 75 -
максимальный диаметр у основания сучка
Факториальное (межгрупповое) 23782,8 1 23782,8 П2 =0,81±0,002; F=316,6; F0,05=4,0 P=1,9
Случайное (внутригрупповое) 5558,7 74 75,1
Общее 29341,5 75 -
количество сучков на п.м ствола
Факториальное (межгрупповое) 14490 1 14490 П2 =0,71±0,004; F=188,8; F0,05=4,0 P=4,7
Случайное (внутригрупповое) 5679,4 74 76,7
Общее 20169,4 75 -
Площадь, покрытая сучками на п.м. ствола дерева
Факториальное (межгрупповое) 15538,4 1 15538,4 П2 =0,73±0,004; F=201,9; F0,05=4,0 P=7,6
Случайное (внутригрупповое) 5694,0 74 76,9
Общее 21232,4 75 -
В результате дисперсионного анализа эмпирического материала установлено, что возраст является важным фактором, который 71.. .82 % определяет формирование параметров открытой сучковатости древесных стволов.
Из всего выше сказанного следует, что есть необходимость учитывать диаметр ствола на высоте 1,3 м и возраст, как важные факторы при выращивании древостоев с целью прогнозирования получения наиболее качественных сортиментов по признаку сучковатости.
Полученные данные могут быть использованы в кадастровой деятельности (лесной кадастр и смежные виды кадастра) [8-14].
Использованные источники:
1. ГОСТ 2140-81. Пороки древесины. Классификация, термины и определения [Текст]. М.: Изд-во стандартов, 1982. - 111 с.
2. Авдеев Ю.М.Моделирование лесовыращивания // NovaUm.Ru. 2017. №6. С. 3-7
3. Корчагов С.А., Авдеев Ю.М., Хамитова С.М., Глинина Ю.В., Енальский
А.П. Экологическая и генетическая оценка свойств деревьев ели различных
экотипов в условиях Вологодской области//Вестник Красноярского
государственного аграрного университета. 2016. № 5 (116). С. 65-72
4. Уханов В.П., Хамитова С.М., Авдеев Ю.М. Экологический мониторинг
состояния особо охраняемых природных территорий/ Красноярского государственного аграрного университета. 2016. № //Вестник
10 (121).
С. 66-71.
5. Рувинова Л.Г., Сверчкова А.Н., Хамитова С.М., Авдеев
Ю.М. Биологический мониторинг загрязнения почвенной и водной среды в условиях урбанизации//Вестник Красноярского государственного аграрного
университета. 2016. № 6 (117). С. 14-20.
6. Хамитова С.М., Авдеев Ю.М., Снетилова В.С.
Исследование микрофлоры почв в лесных питомниках Вологодской
области//Самарский научный вестник. 2016. № 3 (16). С. 53-56
7. ГОСТ 9463-88. Лесоматериалы круглые хвойных пород [Текст]. М.: Изд-во стандартов, 1988. - 13 с.
8. Белый А.В., Заварин Д.А., Протопопова Е.В. Методология подготовки бакалавров землеустройства ВоГТУ в свете внедрения геодезических приборов нового поколения//В сборнике: Вузовская наука -региону Материалы Десятой Всероссийской научно-технической конференции в 2 томах. Вологда, 2012. С. 190-192
9. Белый А.В., Кругов Г.Г., Протопопова Е.В. Оптимизация учебной подготовки бакалавров-землеустроителей и пути её достижения//В сборнике: Вузовская наука - региону Материалы XII Всероссийской научно-технической конференции. 2014. С. 368-370
10. Тесаловский А.А. Особенности кадастрового обеспечения разработки схемы размещения объектов переработки и хранения отходов при планировании развития территорий//Евразийский юридический журнал. 2017. № 1 (104). С. 371-374
11. Тесаловский А.А., Горшкова Ю.С., Коновалова М.В., Сизова Л.А. Точность описания объектов кадастрового учета в трехмерном пространстве//В сборнике: Вузовская наука - региону материалы XIV Всероссийской научной конференции. Вологда, 2016. С. 183-185
12. Попов Ю.П., Белый А.В. Управление системой обращения с земельными участками, используемыми для захоронения твердых бытовых отходов в вологодской области на основе географической информационной системы//Экология промышленного производства. 2012. № 3. С. 80-84
13. Попов Ю.П., Белый А.В. Управление системой обращения с земельными участками, используемыми для захоронения твёрдых бытовых отходов в Вологодской области на основе ГИС//Землеустройство, кадастр и мониторинг земель. 2012. № 9 (93). С. 56-61.
14. Попов Ю.П., Белый А.В. Особенности разработки территориальной схемы обращения с отходами на основе региональной ГИС//Вузовская наука - региону материалы XIV Всероссийской научной конференции. Вологодский государственный университет. 2016. С. 117-119
