Способ определения показателей метеохронологической изменчивости годичного радиального прироста древесины Советский патент 1989 года по МПК A01G23/00 

СО

а

. Изобретение относитая к лесной таксации илесоинвентаризации и может быть использовано для дендро1слимати- ческих и дендрохронологических исследований.

Цель изобретения - С1шжение трудоемкости.

На фиг.1 изображена шкала показателей метеохронологической измен- чивости годичного радиального прироста древесины (ГРПД); на фиг.2 - графики, иллюстрирующие ежегодную изменчивость: 1 - измеренных абсолютных значений ГРПД 2 - рассчитан- ных абсолютных значений ГРПД ij.; на фиг.З - графики, где 1 - график, иллюстрирующий ежегодную изменчивость относительных значений 1., выраженных в процентах от 1.; 2 - прямая линия у 96,26 + 0,4АЗх, аппроксимрующая ломанную линию 1; 2 - условно выраженный прямой линией участок возрастной кривой сосняков сфагновых,

I имеющий следующий вид: у +

.«V

+ 0,81 (мм); на фиг.4 - изображена таблица, в которой приведены резуль- ; таты измерения и анализа изменчивос- ти ГРПД.

Способ осуществляется следующим образом.

; У пробной партии деревьев берут ; радиальные образцы древесины, обыч- I но на высоте груди (1,3 м). Далее I производят датировку каждого ГРПД I и синхронизацию годичнь1х приростов, принадлежащих разным радиальным образцам.

Метод анализа изменчивости ГРПД заключается в хронологически последовательном сравнении годичных радиальных приростов каждого года с ближай- щим хронологически предшествующим ГРПД о Таким образом получают информацию о хронологии и продолжительности периодов увеличения и уменьшения ГРПД

Значительное варьирование величины годичного радиального, прироста (до 50%) позволяет, в отличие от известного способа, производить анализ изменчивости прироста (в предлагаемом способе - сравнение ГРПД) без использования дорогостоящего оптического оборудования, а следовательно, и с меньшими трудозатратами.

В отличие от известного способа, относительную ежегодную изменчивость

метеоусловий количественно характеризуют не индексами ПРПД, а метеохнологическими показателями, которые определяют как относительные частот проявления в данном году положитель ной реакции ГРПД на смену метеоуслвий. Показатели метеохронологическо изменчивости годичного радиального прироста древесины насаждений и лесных массивов определяют по формуле

.(1)

где nj: - количество анализируемых радиальных образцов древесины, у которых прирост данного года превышает ближайший хронологически предшествующий ГРПД (шт);

N - общее ко личество анализируемых образцов древесины (шт.).

Годичные приросты, рав ные ближайшим хронологически предшествующим ГРДЦ, учитывают за: половину единицы (0,5 шт.) каждый. Значения метеохронологических показателей находятся в интервале от О до +1,0, что облегчает сопоставимость результатов ана- ЛИЗ а изменчивости ГРПД различных насаждений и лесных массивов.

Плодородие лесных почв, наследственные признаки деревьев, их возраст и положение в древостое, обусловленные конкурентной борьбой особей за жизненное пространство, влияют только на абсолютные значения ГРПД, Тое. на абсолютное значение многолетней средней радиального прироста В связи с тем, что предлагаемый способ не использует данные по измерению ГРПД, получаемая информация о метеохронологической изменчивости ГРПД лесонасаждений и лесных массивов не содержит информационных помех, обусловленных зтими факторами

Метеоусловия - это самый изменчивый лесорастительный фактор, поэтому значения ежегодных отклонений ГРПД от многолетней средней в основном обусловлены суммарным воздействием на ГРДЦ метеоусловий данного года и всех предшествующий лет исследуемого хронологического периода, В связи с этим, рассчитав значения отклонений метёохронологическнх показателей от их среднепериодическо- го значения по формуле

tw 100(), , (2)

1454316

где метеохронологический показа-изменчивости ГРПД исследуемого лесотел данного года;насаждения или лесного массива.

Q - среднеарифметическое значениеПример. В сосняке сфагновом

метеохронологических показателей заV-ro класса возраста и V-ro класса

исследуемый период времени (и 0,50), бонитета у 10 деревьев буравом Прес- производим хронологически последова- слера на высоте груди .(1,3 м) были тельное погодичное суммирование значе- взяты цилиндрические радиальные об- . НИИ jrwr в порядке их приближения к мо- разцы древесины (керны) Все деревья менту анализа изменчивости ГРПД. Если ю принадлежат к одной ступени толщины информация о метеохронологической(от 22.1 до 26,0 см), их средний днаизменчивости ГРПД, выраженная метео-метр равен 23,4 см (козффициент вариахронологическими показателями, дай- . ции - 4%), средний возраст деревьев ствительно не содержит помех, выз-.89 лет .(коэффициент вариации 7%).

ванных воздействием на прирост данно- is Следовательно, деревья, у которых го года прошлых метеоусловий, полу-взяты керны, имеют одинаковые насченный хронологический ряд кумулятив- ледственные признаки, занимают в дре- ных значений характеризует полную из,- востое схожее положение и обладают меичивость ГРПД за исключением тойидентичными возрастными показателяее части, которая обусловлена возрас- 20 ми роста.

том деревьев, их наследственными приз-На фиг.4 в таблице в четных стронаками и положением в древостое.ках приведены данные попарного виПолучив среднепериодическое зна-зуального сравнения ширины ГРПД за

чение ГРЩ насаждения или лесногопоследние 18 лет жизни деревьев.

массива (i) принятым в лесной такса- 25 Годы исследуемого периода условно ции способом, т.е. делением величи-обозначены номерами с 1-го по 18-й,

ны радиального прироста за весь иссле- причем ближайший предшествующий момен- дуемый период на количество лет вту анализа год обозначен номером 1.

этом периоде, зная средний подеревный Попарное сравнение производилось от коэффициент вариации ГРПД (С;), можно 30 18-го года к 1-му. Тенденция увеличе- определить абсолютные значения ГПРД, - ния прироста в данном случае обозначе- не зависящие от возрастных тенденций на символом +, уменьшения - символом, изменчивости прироста, по формуле -. В нечетнь1Х строках таблицы в соI - долях миллиметра даны значения

.1 i +(Wr - W) , (3) 35 ГРПД всех 10 кернов за все 18 лет

2;исследуемого периода. Это сделано для

где W - кумулятивное значение данно- иллюстрации попарного визуального срав- го года (г),нения ГРПД. В строке 21 приведены,

погодичные среднеарифметические абWP W, + w + Wj + ...+w ;40-солютные значения ГРПД (i, см.

фиг.2, график 1), в строке 22 - пока-.

W - среднеарифметическое кумуля-затели метеохронологической изментивное значение за исследуе-чивости ГРПД (со см.фиг. 1), в стромый период (п лет),ке 23 - рассчитанные по формуле (2)

у 1:45 отклонения метеохронологических покапзателей от среднепериодического знаdj,-- среднеквадратичеркое откло-чения со в процентах (w), а в стронедие кумулятивных значений.ке 24 - их кумулятивные значения (W).

Сопоставив хронологический ряд зна-др Затем по формуле (3) были опреде- чений 1 с рядом измеренных значенийлены абсолютные значения ПТРД, не

ГРПД ip, можно выявить возрастную тен- зависящие от возрастной тенденции денцию прироста исследуемой совокуп-изменчивости прироста (1, см.фиг.2,

ности деревьев Для зтого, вьфазивграфик 2). Результаты - в строке 25,

IT в процентах от l}., необходимоgg Временные ряды значений ij. (строка

сгладить полученный ряд относитель-21) и l (строка 25) аналогичны, сленых значений i,. одной из известныхдовательно, верно предположение о

функций. Таким образом, получим ха-.том, что предлагаемый способ элимирактеристику возрастной тенденциинирует информационные помехи, вызйанные- влиянием на ГРПД прошлых метеоусловий (см.фиг,2).

На фиг.4 в таблице приведены такие среднеарифметические значения и стандартные отклонения i, СО и W .

В последней строке таблицы представлены относительные значения i. Йьфаженные в процентах от I р (

I45A316

т

89 соответственно равны 96,7 и 103,3%. Различия относительных значений ГРПД в возрасте 72 и 89 лет, рассчитанных по уравнению прямой линии и по Уравнению возрастной кривой Т.Т.Битвинскаса, не значимы дпя такого объекта исследований, как прирост древесины (см.фиг.3). ВозС1М,фиг,3, график 1), Уравнение аппрок-10 растные дендёнции имеют близкое сходс|имирующее зависимость относительных начений i. от возраста, имеет вид;

у 96,26 + 0,443х,

г|де X - возраст древостоя;

I у - относительное значение i ,, выраженное в процентах от ij.

i(см.фиг.3, график 2).

i Коэффициент Bt (а, 0,443) - основной параметр уравнения прямой ли- НИИ, степень его достоверности отражает также- наличие или отсутствие связи между признаками. Достоверность отличия коэффициента от нуля оцени- В|ается с помощью критерия Стьюдента (it). Табличное значение критерия- фи числе степеней свободы 17-2 |15 и 99,9%-ном доверительном уровне

ство, следовательно, цель изобретения достигнута.

Использование предлагаемого способа определения показателей метеохро-.

15 нологической изменчивости годичного радиального прироста древесины насаждений и лесных массивов характеризуется отсутствием необходимости в дорогостоящем оптическом оборудова20 НИИ для измерений ГОДИЧНЫХ радиальных приростов древесины;пррстотой опреде-v ления значений показателей, что особенно важно в тех условиях, когда невозможно использовать счётно-решающую технику; возможностью оперативного анализа изменчивости годичного радиального прироста, что позволяет устранить необходимость транспортировки непрочных радиальных образцов

ь:|еньше вычисленного по известной фор-зо Древесины; меньшими по сравнению с 1у|уле (4,073; 9,65). Следовательно,известным способом трудозатраты при

анализе изменчивости годичного радиального прироста древесины.

фязь между X и- у действительно су- 1ц1ествует и величина коэффициента про- п|орциональности данной линии регрессии (aj. 0,443) достоверно отлича- от нуля,

: В литературе описаны кривые во.з- р астной динамики ГРПД. Сопоставим флученное уравнение прямой линии с участком возрастной кривой сосня- кЬв сфагновых,полученных Т.Т.Вит- в;инскасом дпя возрастного периода 72 и 89 годами жизни древостоя, которая имеет вид:.

35

40

Формула изобретения

Способ определения показателей метеохронологической изменчивости годичного радиального прироста древесины, включающей отбор радиальных образцов древесины у пробной партии деревьев, анализ годичных приростов синхронизацию и последующую математи- I ческую обработку результатов анализа, отличающийся тем,что,с целью сниже1шя трудоёмкости способа анализ проводят путем хронологически последовательного сопоставления величины прироста каждого года с предыдущим приростом для каждого из образцов, а метеохронологический показатель для каждого года определяют по фор- ле .

X

0,81,

где

X - возраст; У .- значение

ГРПД, мм.

При X, 72,„х 89 у, 2,14

У, 1,885

мм, их среднеарифметимм

ческое значение у 2,01. Так как в данном случае нас интересует сходство возрастных тенденций, целесообразно рассчитать относительные значения у, и у в процентах от у , Они соответственно равны 93,7 и 106,3%, а значения полученной нами функции У 96,2б40,443х при X, 72 и х.

89 соответственно равны 96,7 и 103,3%. Различия относительных значений ГРПД в возрасте 72 и 89 лет, рассчитанных по уравнению прямой линии и по Уравнению возрастной кривой Т.Т.Битвинскаса, не значимы дпя такого объекта исследований, как прирост древесины (см.фиг.3). Возрастные дендёнции имеют близкое сходство, следовательно, цель изобретения достигнута.

Использование предлагаемого способа определения показателей метеохро-.

5 нологической изменчивости годичного радиального прироста древесины насаждений и лесных массивов характеризуется отсутствием необходимости в дорогостоящем оптическом оборудова0 НИИ для измерений ГОДИЧНЫХ радиальных приростов древесины;пррстотой опреде-v ления значений показателей, что особенно важно в тех условиях, когда невозможно использовать счётно-решающую технику; возможностью оперативного анализа изменчивости годичного радиального прироста, что позволяет устранить необходимость транспортировки непрочных радиальных образцов

35

0

5

0

Формула изобретения

Способ определения показателей метеохронологической изменчивости годичного радиального прироста древесины, включающей отбор радиальных образцов древесины у пробной партии деревьев, анализ годичных приростов синхронизацию и последующую математи- I ческую обработку результатов анализа, отличающийся тем,что,с целью сниже1шя трудоёмкости способа анализ проводят путем хронологически последовательного сопоставления величины прироста каждого года с предыдущим приростом для каждого из образцов, а метеохронологический показатель для каждого года определяют по фор- ле .

5

где

СО,п

t

Г ,

метеохронологический показатель для каждого года; количество образцов древесины, у которых величина гфи7145Д316

роста данного года превыша-N

ет величину пpeд щyщeгo;

8

- общее количество аналиэируе- кых образцов.

Изобретение применимо в дендро- климатических и дендрохронологичес- ких исследованиях и прежде всего в лесной таксации и лесной инвентаризации. Цель изобретения - снижение трудоемкости. У пробной партии деревьев буравом Пресслера на высоте груди берут цилиндрические радиальные образцы древесины. Проводят датировку каждого годичного радиального прироста древесины и синхронизацию годичных приростов, принадлежащих разным радиальным образцам. За- тем в хронологической последовательности сравнивают величину годичного радиального прироста каждого года с предыдущим приростом для каждого из образцов. Получают информацию о хроио- логии и продолжительности периодов увеличения и уменьшения годичного радиального прироста древесины, а метеохронопогический показатель для каждого года определяют по формуле г Пг --,где СО - метеохронологический показатель для каждого года; п -т количество образцов древесины, у которых величина прироста данного года превьшает величину предыдущего; N - общее количество анализируемых образцов. 4 шт. (Л

it,Ir,HH

- ,

г е ,

Фиг.г.

а)

13 t

2йвЫ

PI

J

ТЗ 75 77 79 tt и 15 «7 М 4,;

(pue.

i- J.SS

,В26ш 0,236

,5Sr% dr 7ff%

ei J.f