Способ определения показателей метеохронологической изменчивости годичного радиального прироста древесины
Изобретение применимо в дендроклиматических и дендрохронологических 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. Затем в хронологической последовательности сравнивают величину годичного радиального прироста каждого года с предыдущим приростом для каждого из образцов. Получают информацию о хроиологии 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
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
COQ4AJlHCTI+IECHHX
РЕСПУБЛИК,А1 (19) (11) 1 11 4 А 01 G 23/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
К A ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4073318/29-13 (22) 09.06.86 (46) 30.01.89. Бюп. Р 4 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт лесоводства и механизации.лесного хозяйства (72) В.Б,Подмаско (53) 634.05 (088.8) (56) Доклады АН АрмССР, т. 13, вып. 3. 1951, с. 75-791 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ
ИЕТЕОХРОНОЛОГИЧЕСКОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ
ГОДИЧНОГО РАДИАЛЬНОГО ПРИРОСТА ДРЕВЕСИНЫ (57) Изобретение применимо в дендроклиматических и дендрохронологических исследованиях и прежде всего в . лесной таксации и лесной инвентариз ации. 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. 3a-. тем в хронологической последовательности сравнивают величину годичного радиального прироста каждого года с предыдущим приростом для каждого иэ образцов. Получают информацию о хронологии и продолжительности периодов увеличения и уменьшения годичного радиального прироста древесины, а метеохронологический показатель для каждого года определяют по формуле б
nr
И вЂ” где Я вЂ” метеохронологичес- 3 г N в . г кий показатель для каждого года, n+ количество образцов древесины, у которых величина прироста данного года превышает величину предыдущего; Nобщее количество анализируемых образцов. 4 нл.
1454316
Изобретение относится к лесной таксации и лесоинвентариэации и может быть использовано для дендроклиматических и дендрохронологических иссле5 дов аний.
Цель изобретения - снижение трудоемкости.
На фиг.1 изображена шкапа показателей метеохронологической изменчивости годичного радиального прироста древесины (ГРПД); на фиг.2графики, иллюстрирующие ежегодную изменчивость: 1 — измеренных абсолют ных значений ГРПД i 2 - рассчитанных абсолютных значений ГРПД Т,; на фиг.3 — графики, где 1 - график, иллюстрирующий ежегодную изменчивость относительных значений „, выраженI
HbIx B процентах оТ Т,; 2 — IIpRMBR линия У = 96,26 + 0,443х, аппроксимирующая ломанную линию 1; 2 — условно выраженный прямой линией участок воз растной кривой сосняков сфагновых,,! 95 7 25 имеющий следукщий вид: у = — - + х
+ 0,81 (мм); на фиг.4 — изображена таблица, в которой приведены результаты измерения и анализа изменчивости ГРПД. 30
Способ осуществляется следукарсм образ ом.
У пробной партии деревьев берут радиальные образцы древесины, обыч но на высоте груди (1,3 м) . Далее прОизвОдят датировку каждого 1 РПД ( и синхронизацию годичных приростов, принадлежащих разным радиальным образцам.
Метод анализа изменчивости ГРПД 40 заключается в хронологически последовательном сравнении годичных радиальных приростов каждого года с ближайшим хронологически предшествукицим
ГРПД. Таким образом получают информа- 45 цию о хронологии и продолжительности периодов увеличения и уменьшения ГРПД.
Значительное варьирование величины годичного радиального, прироста (до 501) позволяет, в отличие от известного способа, производить анализ изменчивости прироста (в предлагаемом способе — сравнение ГРПД) без использования дорогостоящего оптического оборудования, а следовательно, и55 с меньшими трудозатратами.
В отличие от известного способа, относительную ежегодную изменчивость метеоусловий количественно характеризуют не индексами ГРПД, а метеохронологическими показателями, которые определяют как относительные частоты проявления в данном году положитель-<ной реакции ГРПД на смену метеоусловий, Показатели метеохронологической изменчивости годичного радиального прироста древесины насаждений и лесных массивов определяют по формуле
4(nr
N (1) где и — количество анализируемых
+ радиальных образцов древесины, у которых прирост данного года превышает ближайший хронологически предшествующий ГРПД (шт);
N — - общее количество анализируемых образцов древесины (шт.).
Годичные приросты, равные ближайшим хронологически предшествующим
ГРПД, учитывают за половину единицы (0,5 шт.) каждый. Значения метеохронологических показателей находятся в интервале от 0 до +1,0, что облегчает сопоставимость результатов ана- лиза 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, т.е. 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 этими факторами.
Метеоусловия — это самый изменчивый лесорастительный фактор, поэтому значения ежегодных отклонений
ГРПД от многолетней средней в основном обусловлены суммарным воздействием на ГРПД метеоусловий данного года и всех предшествующий лет исследуемого хронологического периода.
В связи с этим, рассчитав значения отклонений метеохронологических показателей. от их среднепериодического значения по формуле
+r
+ и = 1ОО(, -1), (2) (3) З5 где И вЂ” кумулятивное значение данного года (г), 40 < + + < Э + ° ° ° +W«>
W — - среднеарифметическое кумулятивное значение за исследуемый период (n лет), -) )г
W и (э — среднеквадратическое отклонение кумулятивных значений, 45
3 )4543 где Ю„- метеохронологический показатель данного года;
Q — среднеарифметическое значение метеохронологических показателей за
5 исследуемый период времени (у 0,50), производим хронологически последовательное погодичное суммирование значений +w„â порядке их приближения к моменту анализа изменчивости ГРПД. Рсли )ð информация о метеохронологической изменчивости ГР)Щ, выраженная метеохронологическими показателями, действительно не содержит помех, выз-, ванных воздействием на прирост данко- 15 го года прошлых метеоусловий, полученный хронологический ряд кумулятивных значений характеризует полную из; менчивость ГРПД эа исключением той ее части, которая обусловлена возрас- 20 том деревьев, их наследственными признаками и положением в древостое.
Получив средиепериодическое значение ГР)Щ насаждения или лесного массива (i) принятым в лесной такса- 25 ции способом, т.е, делением величины радиального прироста sa весь исследуемый период на количество лет в этом периоде, зная средний подеревный коэффициент вариации ГРПД (С;), можно 30 определить абсолютные значения ГПРД, не зависящие от возрастных тенденций изменчивости прироста, по формуле
16
4 изменчивости ГРПЛ исследуемого лесонасаждения или лесного массива.
Пример. В сосняке сфагновом
V-го класса возраста и -ro класса бонитета у 10 деревьев буравом Пресслера на высоте груди .(1,3 м) были взяты цилиндрические радиальные образцы древесины (керны) . Все деревья принадлежат к одной ступени толщины (от 22,) до 26,0 см), их средний диа- . метр равен 23,4 см (коэффициент вариации — 4X), средний возраст деревьев
89 лет .(коэффициент вариации 7X) .
Следовательно, деревья, у которых взяты керны, имеют одинаковые наследственные признаки, занимают в древостое схожее положение и обладают идентичными воз р астными показ ателями роста.
На фиг.4 в таблице в четных строках приведены данные попарного визуального сравнения ширины ГРПД за последние 18 лет жизни деревьев.
Годы исследуемого периода условно обозначены номерами с 1-го по 18-й, причем ближайший предшествукэций моменту анализа год обозначен номером 1.
Понарное сравнение производилось от
18-го года к 1-му. Тенденция увеличения прироста в данном случае обозначена символом "+", уменьшения - символом, В нечетнь х строках таблицы в сотых долях миллиметра даны значения
ГРПД всех 10 кернов за все 18 лет исследуемого периода. Это сделано для иллюстрации попарного визуального сравнения ГРПД. В строке 21 приведены погодичные среднеарифметические абсолютные значения ГРПД (1, см, фиг.2, график 1), в строке 2? — пока-. затели метеохронологической изменчивости ГРПД {р, см.фиг,1), в строке 23 — рассчитанные по формуле (2) отклонения метеохронологических показателей от среднепериодического значения Q в процентах (w„), а в строке 24 — их кумулятивные значения (Wy).
Сопоставив хронологический ряд зна-50 чений I ñ рядом измеренных значений
ГРПЦ 1,, можно выявить возрастную тенденцию прироста исследуемой совокупности деревьев. Дпя этого, выразив
i „ в процентах от Е, необходимо сгладить полученный ряд относительных значений i, одной из известных функций. Таким образом, получим характеристику возрастной тенденции
Затем по формуле (3) были определены абсолютные значения ГПРД, не зависящие от возрастной тенденции
< изменчивости прироста (Е,, см.фиг.2, график 2). Результаты — в строке 25, Временные ряды значений i, (строка
21) и I (строка 25) аналогичны, следовательно, верно предположение о том, что предлагаемый способ элиминирует информационные помехи, выэ16 6
= 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 T.Т.Битвинскаса, не значимы дпя такого объекта исследований, как прирост древесины (см.фиг.3). Возрастные денденции имеют близкое сходство, следовательно, цель изобретения достигнута.
Использование предлагаемого способа определения показателей метеохро-. нологической изменчивости годичного радиального прироста древесины насаждений и лесных массивов характеризуется отсутствием необходимости в дорогостоящем оптическом оборудовании для измерений годичных радиапьных приростов древесины;простотой опреде-.. ления значений показ ателей, что особенно важно в тех условиях, когда невозможно испольэовать счетно-решающую технику; возможностью оперативного анализа изменчивости годичного радиального прироста, что позволяет устранить необходимость транспортировки непрочных радиальных образцов древесины; меньшими по сравнению с известным способом трудозатраты при анализе изменчивости годичного радиального прироста древесины.
Формул а из обрет ения
Способ определения показателей метеохронологической изменчивости годичного радиального прироста древесины, включающей отбор радиальных образцов древесины у пробной партии деревьев, анализ годичных приростов синхрониз ацню и последующую мат ематкi ческую обработку результатов анализа, отличающий ся темчтос целью снижения трудоемкости 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
95 7 у= — -+081 х где х — возраст; у - значение ГРПД, мм;
При х = 72,.х2 = 89 Y = 2,14 мм 50 и у = 1,885 мм, их среднеарифметическое значение у = 2,01. Так как в данном случае нас интересует сходство возрастных тенденций, целесообразно рассчитать относительные эначе" нйя у, и у в процентах от у . Они соответственно равны 93,7 и 106 3%„ а значения полученной нами функции у = 96,2640,443х при х, 72 и х =
n+
Glr N1
5 14543 бранные влиянием на ГРПД прошлых метеоусловий (см.фиг.2).
На фиг.4 в таблице приведены также среднеарифметические значения и
Стандартные отклонения, я, и Ы, .
В последней строке таблицы представлены относительные значения i
Выраженные в процентах от ? г (P,, м.фиг,3, график l), Уравнение аппрок->0
- имирующее зависимость относительных начений i от возраста, имеет вид: у 96,26 + 0,443х, 1 15 где х — возраст древостоя; у — относительное значение х„,, Э выраженное в процентах от I (см.фиг.3, график 2).
Коэффициент а„(а, = 0,443) — ос- 2р овной параметр уравнения прямой ли-. и, степень его достоверности отраает также наличие или отсутствие вязи между признаками. Достоверность
1 тличия коэффициента от нуля оцени- 25 вается с помощью критерия Стьюдента (С). Табличное значение критерия
| гни числе степеней свободы 9 = 17-2=
=15 и 99,9%-ном доверительном уровне ! меньше вычисленного по известной фор-ЭО гуцуле (4,073; 9,65) . Следовательно, связь между х и у действительно сущ ествует и величина коэффициента про(Порционап ьно сти данной линии р егр ессеи (а,. = 0,443) достоверно отличае гся от нуля.
В литературе описаны кривые воsрастной динамики ГРПД. Сопоставим гфлученное уравнение прямой линии с участком возрастной кривой сосня- 40 ков сфагновых, полученных Т,Т.БитвИнскасом для возрастного периода между 72 и 89 годаыг жизни древостоя, .которая имеет вид. где Q„ — метеохронологический показатель для каждого года;
n+ — количество образцов древесины, у которых величина при7 1454316 роста данного года превышает величину предндущего;
0,Л
0,2
11 Q f5 17 g гади
