Математика  / Математическое моделирование

К.с.-х.н. Авдеев Ю.М.

Вологодская государственная молочнохозяйственная академия

имени Н.В. Верещагина

Д.т.н. Осипов Ю.Р.

Вологодский государственный университет

Моделирование показателей качества  древесины

в хвойных насаждениях

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.

Целью данной работы является анализ степени влияния возраста на сучковатость стволов.

          Объектом наших исследований явились культурценозы различного возраста, созданные посадкой саженцев в кисличном типе лесорастительных условий южной подзоны тайги Вологодской области.

Все участки лесных культур, созданы посадкой саженцев ели. Густота в настоящее время в 9-летних культурах – 2020  шт/га, 23-летних культурах– 1280 шт/га; в 35-летних - 1230 шт/га; в 53-летних - 1110 шт/га, 146-летних культурах – 470 шт/га. В напочвенном покрове на участках доминирует кислица обыкновенная. Подрост представлен елью (в среднем 230 шт/га), исключение составляют 9-е культуры, в которых подрост отсутствует. Уходы в культурах не проводились. Почва: подзолистая, средне- и легкосуглинистая, влажная, развивающаяся на суглинке, подстилаемом глиной.

Таксационная характеристика исследованных культур представлена в таблице 1.

Можно констатировать (табл. 1), что ко времени проведения исследований на участках лесных культур сформировались древостои I-III класса бонитета. Наличие в составе древостоя некоторой доли примеси березы наблюдается в возрасте 35, 53, 146 лет.

Таблица 1 - Таксационная характеристика культур ели

Состав

Густота шт./га

Сохранность, %

Средние

А, лет

Бонитет

Полнота

М, м3/га

Перво-начальная

В настоящее время

d, см

h, м

Pабс

м2/га

Pотн

10Е

3500

2020

58

1,9

2,1

9

III

-

0,21

2,5

1,9

2,2

-

0,23

2,6

10Е

3420

1280

38

10,3

12,0

23

Iа

19,80

0,72

92

9Е

1Б

3700

1230

33

14,6

12,4

15,9

15,6

35

I

18,94

2,31

0,69

0,09

159

21

Итого

21,25

0,78

180

9Е

1Б

 

 

 

16,3

14,1

19,1

16,3

53

I

 

19,01

2,42

0,71

0,11

245

18

 

3641

1110

31

Итого

21,43

0,82

263

9Е

1Б

 

 

 

18,0

15,6

20,5

17,0

53

I

 

20,04

3,50

0,79

0,18

271

20

Итого

23,54

0,97

291

8Е

Ос

Б

Олс

 

470

 

39,9

36,5

26,5

22

30,8

32,1

29,6

22,3

146

I

 

19,27

4,07

0,34

0,41

0,51

0,10

0,01

0,01

280

58

5

3

Итого

24,0

0,63

346

Сохранность ели уменьшается с возрастом.  Такая тенденция к снижению показателей сохранности говорит о том, что с возрастом древостоя конкурентные взаимодействия внутри него жёстко не выражены. По мере увеличения возраста культурценоза происходит активный прирост по запасу ели на га.

Вследствие анализа таксационной характеристики древостоя можно отметить, что в период формирования последнего наблюдается активное накопление древесины в стволах. Данный факт по нашему мнению не может не отразиться и на динамике процессов роста и отмирания кроны деревьев в нижней её части.

Для того, чтобы выявить степень влияния возраста на сучковатость  применён однофакторый дисперсионный анализ (табл. 2  )

 

Таблица 2 - Дисперсионный анализ влияния возраста на параметры сучковатости в культурценозах.

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

η2 =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

η2 =0,80±0,003;

F=296,9;

F0,05=4,0

P=1,3

Случайное

(внутригрупповое)

5611,4

74

75,8

Общее

28129,7

75

-

Протяженность зоны живой кроны

Факториальное

(межгрупповое)

17775,5

1

17775,5

η2 =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

(межгрупповое)

25456,4

1

25456,4

η2 =0,82±0,002;

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

η2 =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

η2 =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

η2 =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 возраст, как важный фактор при выращивании древостоев с целью прогнозирования получения наиболее качественных сортиментов по признаку сучковатости.