CC BY
82
продукционный процесс и структура деревьев, древесины и ДРЕВОСТОЕВ
ТОВАРНОСТЬ ФАУТНЫХ ДЕРЕВЬЕВ ОСИНЫ
РВ. ЕРШОВ, асп. Института экологических проблем Севера УрО РАН,
С.В. КОПТЕВ, доц. каф. лесной таксации и лесоустройства Архангельского ГТУ, канд. с.-х. наук, ОН. ЕЖОВ, ст. науч. сотр. лаборатории экологической биологии Института экологических проблем Севера УрО РАН, канд. биол. наук
Исследование товарности древостоев и отдельных деревьев является важной практической задачей лесной таксации. При товаризации древесных стволов, не имеющих видимых внешних и скрытых внутренних пороков, осложнений, как правило, не возникает. Руководствуясь стандартами на круглые лесоматериалы, легко определить оптимальные размерные характеристики сортиментов в соответствии с сортиментным заказом или в расчете на максимальный выход. Наличие пороков значительно осложняет оптимальный раскрой стволов. Поэтому целью данного исследования было установление товарности стволов осины, имеющих различные пороки.
Выявление закономерных связей размерных характеристик пороков с товарностью стволов позволит установить взаимосвязи влияния таксационных показателей стволов с товарностью фаутных деревьев осины и предложить эскиз товарных таблиц для стволов осины, имеющих гниль, вызванную осиновым трутовиком (Phellinus tremulae (Bond.) Bond. et Borisov in Bond).
В ряде работ рассмотрены вопросы, связанные с распространением гнили, вызванной данным грибом в зависимости от ряда лесоводственнотаксационных показателей [1-4 и др.]. Однако о протяженности гнили в стволе и ее влиянии на выход деловой древесины из таких стволов данные практически отсутствуют [3, 5, 6 и др.].
В этой статье были использованы данные обмера 139 деревьев осины, имеющих плодовые тела осинового трутовика. Деревья были срублены на пробных площадях, заложенных в спелых и перестойных осинниках черничных в средней подзоне тайги Архангельской области. Отбор деревьев для рубки проводили пропорционально их представленности по ступеням толщины. Модели были представлены деревьями в возрасте
20-110 лет, таксационным диаметром от 7,1 до 40,0 см, высотой от 9,6 до 28,0 м и количеством плодовых тел на одном дереве от 1 до 12 шт. В результате была получена совокупность деревьев, имеющих в той или иной степени разную протяженность гнили. Однородность совокупности подтверждается невысокими значениями асимметрии (0,21) и эксцесса (0,13) общей выборки по протяженности гнили. Срубленные деревья разделывали на двухметровые отрезки (для установления более точной протяженности гнили - на более короткие). Для гнили отмечали, а затем вычисляли размерные характеристики: протяженность, объем и отрубка с гнилью. Также отмечали число плодовых тел и высоту их прикрепления. Расчеты таксационных параметров деревьев и внутренних гнилей проводили с использованием компьютерной программы, разработанной одним из авторов. Характеристику параметров древесного ствола, а также объема и формы гнилей проводили моделированием образующей поверхности гнили кубическим сплайном и последующим его интегрированием (при этом поперечную форму гнили условно считали кругом) [7].
Один из наиболее часто встречаемых разрушителей древесины осины является осиновый трутовик, вызывающий стволовую белую коррозионную ядровую гниль.
Данные о средних параметрах гнили представлены в табл. 1. Гниль располагается, как правило, в нижней и средней части ствола (около 80 % случаев), занимая самую ценную его часть, связь между рассматриваемыми показателями очень слабая (r = 0,14). Число плодовых тел на деревьях как внешний показатель степени развития гнили варьирует от 1 до 12 (в среднем 6 плодовых тел на один ствол) и не изменяется от диаметра дерева. Отмечена прямая зависимость между диаметром дерева и объемом, который занимает гниль в стволе (г = 0,84).
36
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 5/2007
продукционный процесс и структура деревьев, древесины и ДРЕВОСТОЕВ
Таблица 1
Размерные характеристики гнилей (числитель - среднее значение, знаменатель - пределы значений)
Ступени толщины, см Средняя протяженность гнили, м Протяженность гнили от длины ствола, % Число плодовых тел, шт. Объем гнили, м3
12-16 66 37 4 0,030
(2,4-11,0) (10-79) (1-10) (0,006-0,080)
20-24 7,1 (2,7-14,0) 34 (12-93) 5 (1-11) 0,053 (0,012-0,160)
28-32 7,2 30 7 0,139
(3,0-19,0) (16-54) (1-12) (0,019-0,480)
36-40 11,0 (3,5-21,0) 45 (11-74) 7 (1-8) 0,214 (0,026-0,620)
Таблица 2
Доля отрезков с гнилью в зависимости от диаметра и высоты деревьев, %
Диаметр, см Высота, м
14 16 18 20 22 24 26 28
16 77 74 72 70 68 - - -
20 76 74 71 69 67 65 - -
24 - 74 72 70 68 65 63 -
28 - 77 74 72 70 68 65 63
32 - - 78 76 74 71 69 67
36 - - - 81 79 77 75 72
40 - - - 88 86 84 82 79
Для разработки практических рекомендаций по рациональной раскряжевке фаутных стволов наиболее эффективными являются установление связи размерных характеристик гнилей и ее внешних визуальных признаков с различными таксационными параметрами деревьев (таксационный диаметр; объем ствола; высота ствола). Из перечисленных признаков наиболее тесно с таксационными параметрами дерева коррелирует объем гнили - с диаметром гнили на пне (г = 0,89) и с возрастом дерева (г = 0,73). Обнаружена также связь протяженности гнили с высотой прикрепления верхнего плодового тела (г = 0,74).
Связь протяженности гнили с ее диаметром на пне оказалась достаточно низкой (r = 0,34), чтобы использовать ее в практической товаризации древесных стволов. Наиболее практичными для применения в качестве придержек при раскряжевке стволов в данном случае является высота прикрепления верхнего плодового тела. Число плодовых тел не оказывает существенного
влияния на размерные характеристики гнилей.
Практическое значение для составления сортиментных таблиц фаутных деревьев имеет установление объема отрезков с гнилью. Нами разработана модель связи доли кряжей с гнилью в зависимости от диаметра и высоты древесных стволов
P =111,6 - 1,98D + 0,049D2 - 1,126H;
(m = 12,8),
где Рнн - доля кряжа с гнилью от объема ствола, %;
D - таксационный диаметр, см;
H - высота ствола, м.
С увеличением таксационного диаметра деревьев происходит увеличение относительной доли кряжа с гнилью деревьев всех разрядов высот. Для стволов, имеющих одинаковые диаметры, при увеличении высоты дерева данный показатель имеет тенденцию к уменьшению (табл. 2).
Зная долю отрезка с гнилью, можно получить значения объема отрубка с гнилью в абсолютном выражении.
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 5/2007
37
продукционный процесс и структура деревьев, древесины и ДРЕВОСТОЕВ
Таблица 3
Модели выхода древесины по категориям крупности из фаутных стволов осины, %
Категория крупности Вид уравнения Основная ошибка уравнения Рабочие пределы переменных, см
Крупная Кр = 33,5/(1+12546*exp(-0,2338*D)) 1,0 28-40
Средняя - 1 Sr! = 14,68/(1+124,4*exp(-0,1833*D)) 0,8 24-40
Средняя - 2 Sr2 = (-2,73+0,25*D)/(1-0,08*D+0,0018*D2) 3,1 16-40
Мелкая Mel = (1,0+0,37*D)/(1-0,132*D+0,0049*D2) 1,5 8-40
Тех. сырье TS = (0,77+1,966*D)/(1-0,184*D+0,012*D2) 3,0 8-40
Дрова Dr = 56,73/(1+81,09*exp(-0,172*D) 0,8 8-40
Таблица 4
Наиболее вероятный выход древесины по категориям крупности для фаутных стволов (числитель - в м3 , знаменатель - в % от объема ствола)
Диаметр на 1,3 м, см Деловая древесина Сырье тех-нологиче-ское Дрова топливные Отходы
Крупная Средняя - 1 Средняя - 2 Мелкая Итого
12 - - - 0,049 46 0,049 46 0,046 42 0,003 5 0,008 7
16 - - 0,012 7 0,087 48 0,099 55 0,055 30 0,004 8 0,012 7
20 - - 0,066 26 0,069 28 0,135 54 0,056 22 0,049 17 0,018 7
24 - 0,009 2 0,132 36 0,057 16 0,198 54 0,051 14 0,092 25 0,025 7
28 - 0,042 8 0,163 33 0,043 9 0,248 50 0,045 9 0,167 34 0,037 7
32 0,02 3 0,076 12 0,150 24 0,035 6 0,281 45 0,041 7 0,271 42 0,032 6
36 0,07 10 0,105 12 0,125 14 0,034 4 0,334 40 0,038 4 0,438 50 0,056 6
40 0,175 16 0,144 13 0,075 7 0,032 3 0,426 39 0,038 3 0,569 52 0,067 6
В деловых сортиментах (крупных и средних размеров) допускается наличие гнили (ГОСТ 2140-81; ГОСТ 9462-88), поэтому при раскряжевке выделяли сортименты с гнилью и без гнили, сырье технологическое (ГОСТ 3243-46), дрова топливные (ОСТ 13-76-79). На основании данных сор-тиментации учетных деревьев были получены модели, характеризующие выход древесины по категориям крупности (табл. 3).
С увеличением диаметра стволов выход наиболее ценных сортиментов (крупных и средних - 1) незначительно увеличивается, мелких сортиментов и техсырья - резко уменьшается при значительном и стабильном увеличении выхода дров (рис. 1). Различие в выходе сортиментов по категориям крупности для здоровых деревьев (без учета гни-
лей) и пораженных гнилями оказалось значительным, особенно для деловой древесины (рис. 2).
8 12 16 20 24 28 32 36 40
Диаметр,см
—о— Крупная Средняя 1 —а— Средняя 2
-о— Мелкая -«—Дрова Тех. сырье
Рис. 1. Выход древесины по категориям крупности для фаутных деревьев осины, %
38
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 5/2007
