УДК 630.23+581.824
ЗАБОЛОННАЯ ДРЕВЕСИНА В ДЕРЕВЬЯХ РАЗНЫХ ПОКОЛЕНИЙ
СРЕДНЕТАЕЖНОГО РАЗНОВОЗРАСТНОГО ЕЛЬНИКА
SAPWOOD ZONE IN TREES OF DIFFERENT GENERATIONS IN UNEVENAGED MID-TAIGA SPRUCE STAND
Синькевич С.М.
(Институт леса – обособленное подразделение ФИЦ «Карельский научный центр РАН», г. Петрозаводск, РФ)
Sinkevich S.M.
(Forest Institute of Karelian Research Centre of the RussianAcademy of Sciences)
Исследовано число физиологически активных годичных слоев в стволах деревьев разновозрастного ельника черничного. Выявлены зависимость изучаемого показателя от возраста деревьев и отсутствие связи с их диаметром .
The results of investigation of sapwood contents in spruce stems of different age are presented. There was dependence of the studied indicator on the tree age and no correlation with the tree diameter.
Ключевые слова: ель, заболонная древесина, годичные слои, разновозрастный древостой
Key words: spruce, sapwood, annual rings, unevenaged stand
В практической лесохозяйственной деятельности перспективность получения древесного сырья определенного качества оценивается в основном по визуально определяемым параметрам – размерам дерева, текстуре коры и состоянию кроны. При проведении мероприятий, связанных с лесовыращиванием, важно понимать закономерности роста древостоя и представлять себе роль составляющих его деревьев в формировании общей продуктивности насаждения.
В сомкнутых древостоях, где видимость крон зачастую ограничена, диагностика текущего состояния дерева может быть затруднена несоответствием размеров дерева и его габитусом. Информативным для исследовательских целей показателем является анализ образцов древесины по кернам, отбираемым буравом Пресслера. На них, помимо динамики радиального прироста, ясно видна отличающаяся повышенной влажностью часть годичных колец, составляющих заболонную древесину. Выполняя проводящую и запасающую функции, они в значительной мере определяют работу кроны и, согласно литературным данным, по ним можно оценивать состояние и фитомассу листового аппарата [4]. Информация о количестве и ширине живых годичных слоев может быть основанием для определения физиологического состояния определенных категорий деревьев и принятия решений о перспективности рубки или оставления на доращивание при проведении выборочных рубок. В приспевающих и спелых насаждениях она дает дополнительное представление о свойствах древесины, как конструкционного материала [5]. Имеющиеся в специальной литературе данные о представленности заболонной зоны у хвойных пород довольно противоречивы вследствие различий методических подходов. Так в примере, приведенном С.И Ваниным [1] число слоев заболони изменяется с 16 до 11 при подъеме с 1 до 21 м по высоте ствола. Теоретические воззрения на проводящую функцию древесного ствола в большинстве вариантов основываются на пайп-модели [7], которая стала распространена благодаря простоте формулировки, и в результате зачастую применялась, с современной точки зрения [6], в излишне широкой трактовке.
Таблица 1– Характеристики заболони у деревьев ели разных поколений
|
Возрастная категория, лет |
Диаметр min–max, см |
Ширина заболони, мм |
Число слоев заболони |
||
|
среднее |
min–max |
вариация, % |
|||
|
до 80 |
19–45 |
48±3.5 |
27 |
14–33 |
21 |
|
81–100 |
24–48 |
43±2.4 |
31 |
20–47 |
20 |
|
101–120 |
18–54 |
33±1.5 |
40 |
23–55 |
16 |
|
120–150 |
18–50 |
29±2.9 |
42 |
31–60 |
18 |
Поэтому в современных публикациях по лесному материаловедению остается актуальным вопрос соотношения и потребительских свойств заболонной и спелой древесины в связи с оценкой конструкционной устойчивости и внедрением технологий пропитки. В частности для еловой древесины и материалов из нее важна подверженность растрескиванию заболонной и спелой части ствола при разных технологиях защиты от атмосферных воздействий [8]. Современное целевое лесовыращивание решает задачи получения древесины ели с определенным содержанием заболонной зоны путем изменения густоты древостоя [9].
Рисунок 1 - Число физиологически активных годичных слоев у ели разного возраста
Для выяснения вопроса о количестве физиологически активных годичных слоев в стволах ели в относительно разновозрастном [2] ельнике II-III класса бонитета было отобрано на высоте 1.3 м 150 кернов древесины, на которых сразу после извлечения ставилась отметка границы хорошо видимой периферийной зоны с повышенной влажностью. Керны отбирались длиной до центра ствола, также фиксировался его диаметр. В лабораторных условиях на кернах измеряли ширину годичных колец для определения динамики прироста и одновременно подсчитывали число слоев, составляющих заболонную зону
Анализ полученных результатов показал, что вариабельность числа слоев заболони в пределах поколения составляет 16-21% (таблица 1) и полученные данные отчетливо группируются по возрастным категориям (рис.1) По-видимому, количество водопроводящих годичных слоев ствола зависит от положения кроны дерева в пологе древостоя, в котором более старые экземпляры занимают преимущественно доминирующее положение. При этом связь с диаметрами деревьев, которые изменялись в пределах 18-54 см, оказалась несущественной – среднее значение коэффициентов детерминации в пределах поколений R2=0.072. Ширина слоя заболони в целом по древостою отрицательно коррелирует с возрастом (R=0.45), что является следствием закономерного возрастного снижения ширины годичных колец от 3 до 0.5 мм (R=0.68).
Исследованием установлено, что в возрасте от 60 до 140 лет число слоев заболони увеличивается от 15 до 60 шт. В пределах одного поколения оно варьирует незначительно (V=20%) и не зависит от диаметра дерева, что было выявлено ранее [3] для отдельных насаждений. Полученный результат важен для обоснования выборочных рубок в ельниках, направленных на получение высококачественной, устойчивой к действию внешних факторов древесины
Исследование выполнено в рамках государственных заданий ФИЦ КарНЦ РАН (Институт леса).
Список использованных источников
1. Ванин С.И. Древесиноведение. Гослестехиздат, Л.1940. 460 с.
2. Дыренков С.А. Структура и динамика таежных ельников. Л. Наука, 1984. 174 с.
3. Синькевич С.М. Заболонная древесина в стволах сосны и ели различного возраста // Актуальные проблемы лесного комплекса. 2022. № 61. C. 55-58
4. Eckmullner O., Sterba H. Crown condition, needle mass, and sapwood area relationships of Norway spruce (Picea abies)//Can.J.of Forest Res. Oct. 2000 https://doi.org/10.1139/x00-094
5. Gjerdrum P. Heartwood in relation to age and growth rate in Pinus sylvestris L. in Scandinavia. Forestry, Volume 76, Issue 4, 2003, Pages 413–424, ttps://doi.org/10.1093/forestry/76.4.413
6. Lehnebach R., Beyer R. Letort V., Heuret P. The pipe model theory half a century on: a review. Annals of Botany 121, 2018, P.773–795
7. Shinozaki K., Yoda K., Hozumi K., Kira T. A quantitative analysis of plant form – the pipe model theory // Japanese Journal of Ecology. Vol. 14. No. 3. 1964; - 1: Basic analysis. P. 97-105. Vol. 14. No. 4. 1964; - 2: Further evidence of the theory and its application in forest ecology. P.133-139.
8. Sjökvist, T., Blom, Å. & Wålinder, M.E.P. The influence of heartwood, sapwood and density on moisture fluctuations and crack formations of coated Norway spruce in outdoor exposure. J. Wood Sci 65, 45 (2019). https://doi.org/10.1186/s10086-019-1825-1
9. Yang K.C., Hazenberg G. Impact of spacings on sapwood and heartwood thickness in Picea mariana (mill.) b.s.p. and Picea glauca (moench.) voss.//Wood arid Fiber Science. 24(3), 1992, pp. 330-336