Как определить возраст ели

Мир растений – источник жизни на Земле. Существование человека, животных, микроорганизмов невозможно без зеленого океана, который является фабрикой атмосферного кислорода. Благодаря фотосинтезу зеленые растения обогащают атмосферу кислородом и очищают воздух от излишков углекислого газа. Не случайно леса называют «легкими планеты».

Растения – источник пищевых продуктов и одежды. Они служат лекарственным и химическим сырьем, строительным материалом. Растения насыщают воздух фитонцидами-летучими веществами, убивающими болезнетворные бактерии.

Не так давно древесина являлась основным видом топлива и главным строительным материалом.

Лес – не только источник древесины, он дает целый ряд продуктов побочного пользования. Это смола, плоды, ягоды, грибы, лекарственное сырье, орехи, звери, пернатая дичь, сено и т.д. Но ни древесина, ни побочные продукты леса не могут идти в сравнение с тем бесценным значением, которое имеет лес в жизни Земли.

Огромно значение леса в охране водных ресурсов и почвы. Таяние снега в лесу происходит медленнее, чем на открытом месте, поэтому увеличивается продолжительность и уменьшается интенсивность паводка, регулируется поступление воды в русло и предотвращаются наводнения.

Леса защищают поля от суховеев и способствуют накоплению влаги в почве. Они поддерживают плодородие земли, оберегая ее от разрушения ветром и водой – эрозии. Состояние урожая хлебов и других сельскохозяйственных культур в лесной зоне определяется лесом, от которого во многом зависит полноводность рек и степень увлажненности почвы.

Ослабляя силу ветра, лес и полезащитные насаждения препятствуют сдуванию снега и этим предохраняют почву и всходы озимых от вымерзания.

Лес смягчает влияние холодных ветров и суховеев, улучшает климат.

Лес – источник здоровья. Он исключительно благоприятен для отдыха и восстановления работоспособности людей. Эту роль в городах в какой-то степени играют парки, сады, бульвары.

Мы выбрали эту тему, потому что каждая древесная порода обладает биологическими особенностями, и у нее создается определенный режим роста, или как принято говорить в таксации, ход роста. В ходе работы мы изучили некоторые таксационные признаки сибирской ели : диаметр, высоту и приросты по высоте и диаметру.

Каждая древесная порода в различных лесорастительных условиях характеризуется индивидуальным ходом роста в высоту и толщину. Как сказал профессор Рудзкий, - «исследования отдельного дерева, может дать весьма ценные выводы для практики дела... и бросить свет на многие явления, которые иначе остались бы незамеченными».

Анализ древесного ствола можно назвать летописью жизни дерева и процессов происходящих в нем. Анализ ствола дает возможность ретроспективного видения роста ствола от его возникновения до момента срубки. По особенностям роста дерева в прошлом мы можем судить об изменении условий произрастания в связи с климатическими колебаниями и другими явлениями . Анализ хода роста ствола дает возможность сулить о скорости роста древесной породы в данных лесорастительных условиях. В этом кроется актуальность темы данного исследования.

Если сделать разрез дерева через сердцевинную трубку от верхушечной почки до корневой шейки, то на срезе обозначится ряд конусообразных наслоений , характеризующих годичный прирост дерева. Если же дерево разрезать перпендикулярно к его сердцевинной оси, а удвоенная ширина кольца - прирост дерева по диаметру за соответствующий год.

Делая поперечные сечения ствола, можно для любого возраста и на любой высоте узнать его толщину. Для этого расчленяют ствол на отрезки. Если на торцах этих отрезков отделить от периферии 1, 2, 5... 10... 40 и т.д. годичных слоев, можно определить толщину на середине этих секций, а следовательно, и, объемы их 1,2,5,10,40, и более лет назад. Сложив объемы этих секций, можно узнать объемы дерева в разные периоды его жизни.

Если сделать два среза: один у комля, а другой на некоторой высоте, разность в числе слоев на срезах покажет число выпавших годичных слоев на расстоянии от комля до верхнего среза. По числу выпавших слоев определяют, в каком возрасте дерево достигло высоты верхнего среза. Вообще при помощи поперечных срезов дерева можно найти по числу выпавших слоев дерева в различные периоды его жизни.

Теоретические анализируемый древесный ствол можно расчленить и представить себе в виде ряда стволов, количество которых равно числу лет исследуемого дерева. Имея такой ряд стволов и зная их высоту, диаметра, объема, прироста и т. д, легко проследить , как из года в год изменялись их таксационные признаки, т.е. проследить ход роста ствола с первого года жизни идо момента рубки. Однако практически расчленить анализируемый ствол на ряд стволов, разнящийся по возрасту на один год , невозможно, так как годичные слои нередко весьма узки , а прирост дерева в высоту в возрасте спелости ничтожен . Поэтому в практике и при научных исследований ограничиваются характеристикой таксационных признаков дерева за период 5-10 лет, т.е. определяют размеры анализируемого дерева , которые оно имело в возрасте 5,10,15,20 или 10,20,30 и т.д. лет.

Выбор ствола для анализа

Чтобы результаты анализа ствола были наиболее достоверными, необходимо выбрать для этого несколько типичных деревьев из данного древостоя и в результате их обследования вывести средние данные. Прежде чем срубить дерево для анализа необходимо:

• определить класс его роста;
• измерить проекции кроны;
• точно отметить на стволе мелом или режущим инструментом начальные буквы стороны света ;
• точно отметить на стволе высоту от корневой шейки, равную таксационного диаметра;
• измерить на высоте груди два взаимно перпендикулярных диаметра в направлениях с севера на юг и с запада на восток.

Отнесение ствола к определенному классу роста необходимо для того, чтобы выявить положение его в древостое и уточнить характеристику внешнего вида анализируемого дерева.

Проекция кроны измеряется для установления объективного признака типичности ствола. У кроны измеряют два диаметра: в направлении с севера на юг и с запада на восток. Площадь проекции кроны определяют по формуле площади эллипса.

Отметка на стволе сторон света нужна для того, чтобы при измерении толщины дерева на разных высотах по двум взаимно перпендикулярным направлением можно было всегда брать измерения диаметров в одних и тех же направлениях.

Диаметр на высоте груди в коре измеряют до рубки потому, что при валке дерева кора на нем может местами отпасть.

Разработка в лесу ствола для анализа

У срубленного ствола измеряют рулеткой расстояние от корневой шейки до первого мертвого сучка, до первого живого сучка и до места прикрепления кроны, затем длину поделочной части и ее верхней диаметр в коре и баз коры. После этого обрубают все сучья и сортируют их по размеру на дрова : крупные , мелкие и хворост. Запас сучьев определяют по соотношению их веса. К дровам, полученным из сучьев, прибавляют неделовую вершину ствола, объем которой определяют стереометрически. Определение запаса сучьев и вершины имеет значение при использовании данных анализа для составления объемных таблиц и для объективной характеристики класса дерева и его роста.

После обрубки сучьев измеряют длину ствола от корневой шейки до верхушечной почки и вдоль ствола отмечают направления страны света. Для вычисления коэффициента формы определяют диаметры в коре корневой шейки 1\4,1\2,3\4 , длины ствола.

Затем приступают к разметке ствола на отрезки. Чаще всего делается следующая разметка. Первый, комлевой, отрезок намечают длиной 2.6 м. Такая длина отрезка удобна потому, что середина его приходится приходиться как раз на высоте груди , т.е. на таксационных признаках дерева. Остальные отрезки для упрощения вычислений делают одинаковой длины, например 2м каждый. Последний отрезок, т.е. вершина, может оказаться такой же длины или короче. При двухметровых отрезках ствол распиливают на расстоянии от корневой шейки 1.3; 3.6; 5.6; 7.6; м и т.д.

Подсчет слоев на торцах довольно длителен, требуют известных удобств и поэтому производятся не в лесу, а в комнате. Для этого в местах разметки ствола отпиливают вырезы толщиной от 2 до 5 см. Плоскость реза обязательно должна быть перпендикулярна к оси ствола.

Самый нижний вырез отпиливают как раз на отметке, указывающий корневую шейку; остальные так, чтобы один рез их пришелся по середине отрезка, отрезка, а второй - ниже. Верхнюю сторону реза оставляют чистой для подсчета слоев и измерения диаметров; на нижней стороне делают следующие пометки в виде дроби: в числителе номер анализируемого ствола, в знаменателе последовательно номер выреза и высоту выреза от корневой шейки. На этой же стороне отмечают положение сторон света, ориентируясь по ранее сделанной на коре дерева отметки.

Нумерация вырезов ведут по порядке от корневой шейки, причем вырез, относящийся к шейке корня, обозначают нулем; последний, вершинной,- буквой «В».

Для доставки вырезов из леса необходимо завернуть каждый отдельно в лист бумаги и осторожно сложить в мешок. Чтобы вырезы во время камеральных работ в прохладном месте и не растягивать работы по обмеру диаметров.

Измерение диаметров на торцевых срезах ствола

Годичные слои подсчитаны на всех торцах и разграниченные по периодам, приступают к измерению диаметров в направлениях север - юг и восток - запад.

Измерение начинают с пеневого выреза; сначала определяют диаметры по одному направлению, например на юг, у первого концентрического круга , у второго , у третьего и т. д. затем в такой же последовательности по другому направлению.

Очень удобно пользоваться при этом масштабной линейкой со скошенным краем. Измерение ведут в сантиметрах с точностью до 0.1 см. и результаты обмера записывают в ведомость по форме. Кроме определения диаметров по периодам, на каждом вырезе по тем же направлениям измеряют взаимно перпендикулярные диаметры в коре и диаметры ядровой части древесины.

Построение графиков и таблиц ход роста ствола по диаметру и по высоте

Ход роста по толщине, т.е. диаметру, исследуется на высоте груди . Задача исследования заключается в том, чтобы узнать интенсивность роста дерева в толщину и ее изменение.

Если бы мы обмеряли диаметры концентрических кругов на торцах по годам, то для определение интенсивности роста в толщину достаточно было бы вычесть из каждого большего диаметра соседний, меньший. Однако обмер был сделан через каждое десятилетие. В этом случае и интенсивность роста в толщину характеризуется по десятилетиям периодам, и разность между смежными большими и меньшими диаметром представляет собой величину периодического прироста по диаметру. Средний же периодический прирост по диаметру на число лет в периоде, т.е. 10.

Результаты исследования интенсивности роста дерева в толщину можно изобразить графически, отложив по оси абсцисс возрасты, а по оси ординат соответствующие им диаметры. Соединив верхние точки координат, получают кривую хода роста по диаметру.

На тех же координатах можно построить кривую текущего периодического прироста ствола по диаметру. Кривая роста по диаметру характеризует изменение его таксационного диаметра дерева в связи с изменением его возраста; кривая же его текущего периодического прироста указывает на колебания этого прироста во времени. При нормальных условиях роста кривая текущего периодического прироста получается плавной, при нарушенном росте - зигзагообразной. Графики кривых хода роста в высоту и текущего прироста по высоте строятся так же, как и для диаметра.

Определение высоты ствола в разные его возраста

Высоту анализируемого ствола в разные его возрасты определяют так. Из числа слоев на пеневом вырезе последовательно вычитают число слоев на вышележащих вырезе, расстояние которых от корневой шейки точно известно. Например , на вырезе № 1 , находящемся на высоте 1,3 м, имеется 102 слоя ,а на нулевом - 109 , разность 109-102=7 указывает, что до высоты реза в 1,3 м выпало 7 центральных конусов нарастания , т.е. что в семилетнем возрасте высота дерева была 1,3 м или около этого.

Обычно, пренебрегая некоторые принимают равными высотами верхних резов. При подобном допущении величину погрешности можно определить следующим расчетом. Предположим, что в сем лет деревце достигло 1.3м; следовательно, средняя длина годового побега была бы за это время 0.19м. Это величина в данном случае и будет характеризовать величину погрешности.

Результаты исследования интенсивности роста дерева в толщину можно изобразить графически, отложив по оси абсцисс возрасты, а по оси ординат соответствующие им диаметры. Соединив верхние точки координат, получают кривую хода роста по диаметру.

На тех же координатах можно построить кривую текущего периодического прироста ствола по диаметру. Кривая роста по диаметру характеризует изменение его таксационного диаметра дерева в связи с изменением его возраста; кривая же его текущего периодического прироста указывает на колебания этого прироста во времени. При нормальных условиях роста кривая текущего периодического прироста получается плавной, при нарушенном росте - зигзагообразной. Графики кривых хода роста в высоту и текущего прироста по высоте строятся так же, как и для диаметра.

Понятно, что с увеличением возраста дерева, когда прирост в высоту почти приостанавливать, величина погрешности становится ничтожной. Для определение высот по 10-иям применяют арифметическую или графическую интерполяции высот арифметической интерполяцией поступают так. Предположим, надо узнать высоту ствола, когда ему было 20 лет. Это высота приходится между уже известными высотами в 18 и 24 годами. В 18 лет она была 3.6м, а в 24 года - 5.6м. Отсюда ясно, что за 6 лет дерева выросла на 2м , или в среднем прирастало в год из приведенного расчета , она должна быть 4.3 .

Так же поступают при определении высоты модели в 30 ,40 лет и т. д. Графическая интерполяция заключается в построении кривой высот. На миллиметровой бумаге проводят ось абсцисс и от начала координат откладывают в масштабе возрасты, соответствующие уже известным нам высотам, а в точках отложения возрастов восставляют перпендикуляры к оси абсцисс. На этих перпендикулярах в масштабе 1м= 5 мм откладывают высоты стволов. Соединив верхние точки ординат, получают ломаную линию высот ствола. Чтобы определить высоту ствола в любом его возрасте, достаточно отложить на линии абсцисс этот возраст и в этой точке восставить к оси абсцисс перпендикуляр. Точка пересечения перпендикуляра с ломаной линией укажет искомую высоту для данного возраста. Разность в величинах высот, определенных по

графику и арифметически, небольшая, а так как второй способ проще и быстрее, обычно его и применяют.