Материал: 4665

6

Описание участка.

Описание участка, подобранного в соответствии с выбранной целью, должно включать следующие характеристики:

-регион (Воронежская область);

-лесничество;

-участковое лесничество;

-№ квартала;

-№ выдела;

-древесная порода;

-высота отбора образцов (кернов, спилов);

-сторона света отбора образцов (кернов);

-дата отбора образцов;

-количество образцов;

-таксационная характеристика участка (табл. 1);

-основные представители напочвенного покрова.

Таблица 1– Таксационная характеристика участка

Определение таксационных характеристик участка проводится методами глазомерно-измерительной таксации.

Средний диаметр (Д ср.) преобладающей породы в древостое определяется с помощью мерной вилки с учетом следующих закономерностей: самое тонкое дерево в насаждении обычно в 2 раза меньше среднего. От самого толстого дерева среднее составляет около 60 %.

Высота среднего дерева (Н ср.) определяется высотомером (у 2…3-х деревьев среднего диаметра).

Возраст определяется возрастным буравом.

Бонитет определяется по таблицам М.М. Орлова (прилож. 1). Состав и полнота рассчитываются по сумме площадей сечений,

определяемой полнотомером Биттерлиха (3…5 круговых площадок). Полнота нормального древостоя определяется по таблицам хода роста древесной породы (прилож. 2, 3).

Тип лесорастительных условий (ТЛУ) и тип леса определяется по видовому составу компонентов лесного фитоценоза (с помощью преподавателя).

Для дендрохронологических исследований наиболее приемлемы хвойные породы благодаря своей долговечности, отчетливым границам между годичными слоями. У сосны обыкновенной, кроме того, семеношение слабо влияет на динамику прироста. Твердолиственные породы (дуб, ясень) также пригодны для дендрохронологических исследований. У мягколиственных пород (береза, осина) анатомическое строение затрудняет выделение и измерение годичных колец.

7

Материалом для дендрохронологического анализа служат поперечные спилы деревьев или высверленные возрастным буравом керны (образцы) древесины.

Обеспечение достоверности исследований.

Результаты исследований малого количества образцов не всегда отражают общие закономерности изменчивости радиального прироста в древостое. Кроме того, малое количество образцов лишает возможности достоверного установления количественных связей между шириной годичных колец и факторами воздействия (температура, осадки и т.д.).

Необходимое число образцов для достоверного установления средней ширины годичного кольца в древостое с заданной точностью можно рассчитать по формуле (Дударев и др., 1978):

N = tst2 ∙ СV2 / P2 , где

N – необходимое число образцов (спилов, кернов);

tst – показатель надежности (критерий Стьюдента), определяемый в зависимости от установленного (заданного) порога вероятности безошибочных прогнозов (β) (табл. 2).

Таблица 2– Значения критерия Стьюдента в соответствии с порогом вероятности

CV – коэффициент варьирования ширины годичных колец в древостое;

P – заданная допустимая ошибка (точность исследования): в биологических исследованиях принято считать приемлемой для практических целей допустимую ошибку не превышающую 10 %.

На основании ряда исследовательских работ, рассматривающих этот вопрос (Битвинскас, 1974; Fritts, 1976; Smelko, 1982; Матвеев, 1994, 2003; Феклистов, Евдокимов, Барзут, 1997; Шиятов и др., 2000), минимальным необходимым количеством образцов для обеспечения достоверности дендрохронологических исследований можно считать 10…25 образцов (кернов) древесины.

Отбор образцов (кернов) древесины для анализа.

Учетные деревья (для отбора кернов) следует выбирать, по возможности, цилиндрической формы, с относительно одинаковым со всех сторон годичным приростом, здоровые, без повреждений. Общие закономерности изменчивости годичного прироста хорошо отражены у большинства деревьев I, II и III классов роста по классификации Крафта. Керны древесины берут возрастным буравом с западной или восточной стороны дерева, на высоте 1,3 м от основания ствола. С одного учетного дерева отбирают 1-2 керна древесины (рис. 1).

9

Исследовать прирост по диаметру на высоте пня в нормаль-

ных лесных насаждениях не рекомендуется (Битвинскас, 1974), поскольку нижняя расширенная часть ствола дерева обычно отличается неравномерным распределением ширины годичных колец по кругу, а более интенсивный прирост в нижней части ствола может создать неправильное представление о закономерностях изменения прироста на всем стволе.

ТЕМА 2 (2 часа)

Апробация различных способов выявления структуры годичных колец, освоение методики подготовки образцов древесины

Цель работы: познакомиться с различными способами выявления структуры годичных колец, освоить методику подготовки образцов древесины к анализу, датирования и измерения ширины годичных колец.

Приборы и инструменты: лезвия, стамески, таз для воды, измерительные лупы, микроскопы МБС-1, МБС-9, растительное масло, мел, раствор марганцовки.

Ряд исследователей предлагает для лучшего выявления структуры годичных колец перед измерением их ширины смачивать поверхность образцов различными веществами или растворами. В качестве "смачивателя" наиболее часто применяется вода (Колчин, 1963; Битвинскас, 1974 и др.), можно использовать глицерин (Вихров, 1959), водный раствор глицерина (Ловелиус, 1979), керосин, белую краску (краску предлагается нанести и быстро стереть) (Колчин, 1963). Е.М. Фильрозе, Г.М. Гладушко (1985) предлагают в гладко зачищенную поверхность образцов втирать мелкий порошок безводной окиси кальция или мел, или использовать зубной порошок "Жемчужный". Можно также использовать растительное масло (Таранков, Лазуренко, 1990). Для мягколиственных пород (береза, осина) вызывающих большие затруднения при выделении и измерении годичных колец, А.Н. Дорофеев (1960) предлагает использовать следующие растворы: раствор марганцовки, хромпика, акрихина, соды, парааминофенола.

Непосредственно на занятии студентам предлагается возможность на имеющихся образцах (сосна, дуб, ясень, берѐза) проследить эффективность выявления структуры годичных колец различными веществами: вода, мел, растительное масло, раствор марганцовки различной концентрации.

Отобранные с различных деревьев образцы (керны) древесины, если они в течение 1-2 суток не анализируются, теряют натуральную влажность и укорачиваются в среднем на 3-5 % первоначальной длины. Такие образцы перед измерением размачиваются в воде. Тогда они становятся длиннее образцов, имеющих натуральную влажность

10

на 1-2 %. Изменение длины керна в таких пределах не влияет на точность результатов измерений (Битвинскас, 1974). Влажные образцы имеют более яркую окраску. Их поверхность лучше зачищается. Обрезка кернов проводится острым лезвием в направлении от коры к центру образца. При обрезке кернов следует быть очень внимательным и осторожным: не применять слишком большого усилия при давлении на лезвие, не заглублять лезвие слишком сильно в древесину во избежание излома лезвия, пореза пальцев, излома очень хрупких кернов древесины. Удобно использовать канцелярский нож – лезвие.

Если для измерения используются спилы деревьев, они зачищаются остро отточенной стамеской от коры к центру спила по выбранному направлению измерений или шлифуются на высокоскоростном деревообрабатывающем станке.

На подготовленных образцах проводят датирование (датировку) колец, то есть точное определение года формирования каждого слоя прироста на основе взаимного сопоставления и согласованности в изменении ширины годичных колец.

ТЕМА 3 (2 часа)

Датировка подготовленных образцов древесины с помощью увеличительных приборов

Цель работы: освоить практические навыки датирования годичных колец подготовленных образцов древесины (сосны, дуба).

Приборы и инструменты: ножи канцелярские, стамески, ѐмкость для воды, измерительные лупы, микроскопы МБС-1, МБС-9, измерительный комплекс ЛИНТАБ (LINTAB)-6.

Формирование годичного кольца состоит из двух этапов: формирование ранней (весенней) и поздней (летней) древесины. Граница между ранней и поздней древесиной у хвойных легко определяется визуально. В большинстве случаев переход ранней древесины в позднюю довольно резко выделяется более темным коричневым цветом поздней древесины. Измерение, кроме общей ширины годичного кольца, отдельно ширины поздней древесины дает важную дополнительную информацию о приросте деревьев.

Датирование и измерение годичных колец древесины затрудняют нередко встречающиеся "ложные кольца": слоистость, расплывчатость поздней древесины; полоски более плотной "лжепоздней древесины"; полоски подгнившей, потемневшей древесины. Это явление связано с неблагоприятными условиями роста деревьев (метеорологическими условиями, антропогенным воздействием).

Выявление ложных колец требует определенного навыка, а нередко возможно только с использованием спилов деревьев или эталонных дендрошкал. В случае любых затруднений при датировании и