Определение возраста дерева с использованием простейших математических приёмов
Сколько лет дереву? Этот вопрос довольно часто задают дети.
Особенный интерес при этом возникает, если вопрос касается какого-нибудь дерева-долгожителя. В литературе приводятся лишь приблизительные сведения об определении возраста дерева, используя внешние его признаки, например «примерный возраст дуба, обхват которого на высоте 1,3 метра – 500-600 сантиметров составляет 400 лет.»(«Усынови заказник» - М., Издательство ЦОДП, 2002, стр.). В этом случае «точность» определения возраста колеблется в пределах от 50 до 100 и более лет. Это не случайно. Ведь определение возраста – это задача со многими неизвестными.
Прежде всего нужно понять, что внешние признаки (высота, окружность ствола) зависят от породы дерева, от специфики условий, в которых оно выросло (на поляне, опушке леса или в чаще), от экологических потребностей дерева (светолюбивое или теневыносливое, влаголюбивое или засухоустойчивое и др.) и соответствия этих потребностей конкретным экологическим условиям, в которых оно выросло, от степени рекреационной нагрузки на данное место и так далее.
Точное определение возраста дерева, как известно, по годичным кольцам возможно либо после спила дерева, либо с помощью специального небольшого бура, используемого в своей практике лесоводами. В лесоведении накопились научные сведения о годичных кольцах и тех сведениях, которые могут быть разгаданы по их внешним признакам. Однако, эти сведения станут увлекательным открытием, если с ребятами организовать работу по их изучению.
Кроме этого сведения о возрасте тесно связаны с конкретными условиями существования дерева или даже леса, что представляет интерес как теоретический, так и практический, так как сведения, получаемые в течении нескольких лет могут говорить об изменении условий среды за этот период времени. Варианты такой работы из своего опыта предлагаем ниже.
Изучение годичных колец по спилам
В настоящее время, к сожалению, спиленные деревья, пни – не редкость. Рубка деревьев может преследовать разные цели: вырубка для освобождения места под строительство, в лесотехнической практике используются разные виды рубок, например, для осветления леса, санитарная рубка и так далее. Работу с ребятами можно организовать как на спиленных деревьях, так и на пнях.Работа по определению возраста деревьев может проводиться в 2 этапа. Задача первого этапа – определение усреднённого значения толщины прироста древесины (толщины годичного кольца) у дерева конкретной породы по спилу.
Годичное кольцо – прирост древесины за 1 год. Величина годичного кольца, как известно, зависит от благоприятности весенне-летнего периода, от достатка тепла и влаги. Поэтому ширина годичного кольца, появившегося за год с тёплым и влажным летом может быть в 2 раза больше, чем с холодным и сухим. По этой же причине прирост древесины с южной стороны значительно шире, чем с северной.
При этом следует отличать на спиле древесину от коры и сердцевины, так как несмотря на то, что сердцевина и кора изменяются по размерам с возрастом, но значительно меньше и эта погрешность будет минимальной, а соотношение их по отношению к древесине и общей площади довольно стабильно. Для этого необходим подсчёт усреднённого статистического результата, то есть на каждом пне (для «чистоты» исследования необходимо провести измерения более чем, на 10 пнях) определить среднюю толщину годичного кольца.
Последовательность действий для выполнения этой задачи может быть следующей.
1.На пне или спиле определить длину окружности по внешнему его контуру (L).
2.Измерить диаметр и радиус окружности спила (соответственно D и R).
3.Определить какую часть радиуса (диаметра) занимает суммарная длина коры и сердцевины и выразить её в процентах, приняв за 100% длину всего радиуса (диаметра).
4.Измерить толщину всей древесины по радиусу (М, в мм).
6.Определить среднюю толщину годичного кольца (прироста древесины за год, К) (в мм), по формуле Кср = М/С.
Все сведения заносятся в таблицу 1
Таблица 1 Определение средней толщины годичного кольца деревьев (назвать породу
)
| № дерева, пня, спила | Окружность | Диаметр | Радиус ствола, R | % длины коры и сердцевины | Число годичных колец (возраст дерева), С | |
| 1. | ||||||
| 2. | ||||||
| …. | ||||||
| 10. |
Имея достаточное количество спилов разных деревьев одной породы можно с определённой степенью точности определить среднюю толщину годичного кольца. Для этого сведения последней колонки (7) суммируются и находится среднее арифметическое от суммы. Следует обратить внимание и на сведения колонки 5, среднее арифметическое от суммы значения которой также лучше найти. Эти данные необходимы для определения примерного возраста не спиленного дерева, которое проводится на втором этапе.
Определение примерного возраста деревьев с использованием значения прироста древесины.
Определение примерного возраста проводится с использованием сведений, полученных на первом этапе. Ещё раз следует помнить, что такие сведения правомерно использовать только для той породы, по которым были измерения. Работу можно провести в такой последовательности действий:
1.Измерить окружность ствола на высоте 1м 30см.
2.Определить диаметр и радиус ствола по формуле, как это было сделано ранее.
3. Перевести усреднённую величину суммы толщины коры и сердцевины, выраженную в процентах приняв длину радиуса за 100% - в миллиметры по формуле .
4.Определить толщину древесины по отношению ко всему диаметру, радиусу, используя усреднённое значение суммы длины коры и сердцевины по радиусу, (из величины радиуса вычесть значения суммы коры и сердцевины).
М= R – P1 ,
где М – толщина древесины по радиусу,
R - радиус,
Р1 - сумма значения коры и сердцевины по радиусу.
4. Вычислить возраст дерева, разделив значение толщины древесины по радиусу на усреднённое значение годичного прироста.
Все данные заносятся в таблицу 2
Таблица 2 Определение примерного возраста дерева
(указать породу)
| № дерева, | Окружность | Диаметр | Радиус | % длины коры и сердцевины, Р | Cсредняя толщина годичного кольца одного спила, Kср | Примерный возраст дерева, С |
| 1. | ||||||
| 2. | ||||||
| …. | ||||||
| 10. |
Опыт показывает, что интерес к этой работе значительно повысится, если перед измерениями и вычислениями спросить ребят их предположения о возрасте дерева. В этом случае все последующие действия будут проверкой их интуитивного предположения.
Думается, что эти приёмы можно использовать для разных деревьев, даже тех, которые растут на пришкольном участке, если экспериментально получить в процессе практической работы на первом этапе (или взять готовые сведения из таблиц) усреднённое значение прироста древесины конкретной породы дерева. При этом, по нашему мнению, точность определения возраста возрастает, и погрешность будет составлять примерно 5%. Думается, что значение такой работы не только в проверке гипотезы и желании найти истинный ответ на этот вопрос, а ещё и в том, что после такой работы появляется неформальный естественный интерес к изучению живой природы и исследовательской деятельности.
Определение жизненного состояния деревьев и благоприятности условий их обитания с использованием сведений о возрасте дерева.
Вопрос о том, хорошо ли живётся дереву в этом лесу или на пришкольном участке, благоприятны ли условия для его существования является экологическим по сути.
В лесоводческой практике часто используют понятие «бонитет леса», который характеризует степень благоприятности условий для обитания древесных организмов на каком-либо участке леса. Чем благоприятнее окружающая среда, тем больший прирост даёт дерево не только в толщину, но и в высоту. Выделяют 5 классов бонитета. 5 класс характеризует самые неблагоприятные условия для существования, когда прирост в высоту минимальный, соответственно 1 класс - самые благоприятные условия обитания. Деревья одного и того же возраст могут отличаться по высоте на несколько метров, потому что они выросли в условиях разной степени их благоприятности и поэтому относятся к разным классам бонитета. Значения классов бонитета лиственных пород помещены в таблице 3
Зная высоту дерева и его возраст можно определить класс бонитета и следовательно степень благоприятности факторов среды.
Для лесников возраст посадок не является загадкой, поскольку все посадки находятся длительное время на учёте, известен возраст деревьев, год посадки возраст посадочного материала, все эти сведения есть на специфических картах лесоводов. Людям этой профессии бонитет как характеристика лесотехническая важна для того, чтобы знать, когда древесина достигнет своих максимальных технических качеств, чтобы получить после вырубки больше древесины.
У деревьев, выросших естественным путём, возраст можно определить вышеназванным способом. Для определения высоты также не требуется сложных действий. Можно воспользоваться способом подобных треугольников. Для этого необходимо взять линейку (лучше длиной от 20 до 30 см), расположить её вертикально на вытянутой руке, отойти от дерева на расстояние, при котором верхний край линейки совпадёт с верхушкой дерева, а нижний с его основанием и измерить расстояние до дерева рулеткой. После этого для определения высоты необходимо провести вычисления по формуле,
, где
Н – высота дерева, В – расстояние до дерева,
F – длина линейки, Z - длина вытянутой руки.
По таблице класса бонитета, зная примерный возраст и высоту можно определить класс бонитета.
Таблица 3
Определение бонитета леса в зависимости от его высоты (по Власовой, 1986)
| Возраст в годах | Средние высоты деревьев по классам бонитета, м |
||||
| I
| II
| III
| IV
| V
|
|
| 10 | 5 - 4 | 4 - 3 | 3 - 2 | 2 - 1 | - |
| 20 | 9 - 8 | 7 – 6 | 6 - 5 | 4 - 3 | 2 |
| 30 | 13 - 12 | 11 - 10 | 6 – 8 | 7 - 6 | 5 - 4 |
| 40 | 17 - 15 | 14 - 13 | 12 - 10 | 9 - 8 | 7 - 5 |
| 50 | 20 - 18 | 17 - 15 | 14 - 12 | 11 - 9 | 8 - 6 |
| 60 | 23 - 20 | 19 - 17 | 16 -14 | 13 - 11 | 10 - 8 |
| 70 | 25 - 22 | 21 - 19 | 18 - 16 | 15 - 12 | 11 - 9 |
| 80 | 27 - 14 | 23 - 21 | 20 - 17 | 16 - 14 | 13 - 11 |
| 90 | 29 - 26 | 25 - 23 | 22 - 19 | 18 - 15 | 14 - 12 |
| 100 | 30 - 27 | 26 - 24 | 23 - 20 | 19 - 16 | 15 - 13 |
| 110 | 31 - 30 | 28 - 25 | 24 - 21 | 20 - 17 | 16 - 13 |
| 120 | 33 - 30 | 29 - 26 | 25 - 22 | 21 - 18 | 17 - 14 |
| 130 | 33 - 30 | 29 - 28 | 25 - 22 | 21 - 18 | 17 - 14 |
| 140 | 34 - 31 | 30 - 27 | 26 - 23 | 22 - 19 | 18 - 14 |
| 150 | 34 - 31 | 30 - 27 | 26 - 23 | 22 - 19 | 18 - 14 |
| 160 и выше | 34 - 31 | 30 - 27 | 26 - 23 | 22 - 19 | 18 - 14 |
Данные можно занести в таблицу 4
Определение класса бонитета деревьев
| № Дерева, | Примерный воз-раст дерева, С | Длина линейки, F | Длина вытянутой руки, N | Расстояние до Дерева, В | Высота дерева, | Класс бонитета дерева |
| 1. | ||||||
| 2. |
Интересными могут быть результаты, полученные о тех деревьях, которые растут на пришкольном участке, в наших дворах, в ближайших парках и тем более для деревьев- долгожителей, ведь городские условия существования изменяются постоянно. Это материал и для того, чтобы задуматься над тем как улучшить условия существования дерева, ведь именно деревья спасают жителей городов от вредных выбросов в атмосферу и этот вопрос поэтому становится далеко не праздным. Для проведения этих работ не нужно далеко ходить, не требуются сложные и дорогостоящие приборы, не трудно сделать соответствующие вычисления, а результаты могут быть очень интересными, особенно, если организовать многолетние наблюдения за этими же деревьями и проводить измерения хотя бы раз в 5 лет.
Для организации долгосрочных исследований можно предложить таблицу 5
| № дерева, | Окружность ствола на высоте 1м 30 см | Высота дерева | Примерный возраст дерева | ОЖС по внеш- ним признакам | Класс бонитета дерева |
| 1. | |||||
| 2. | |||||
| …. | |||||
| 10. |
Сведения о морфометрических показателях (внешнем строении), возрасте и условиях существования деревьев участка (назвать какого)
При этом статус ОЖС (оценки жизненного состояния дерева) определяется по книге «Мы изучаем лес» под ред. Самковой В.А., стр.
Мы считаем, что для многолетних наблюдений удобной будет таблица 6,показывающая динамику по одному из этих показателей
Таблица 6
Изменение высоты деревьев (например) за 10 лет на пришкольном участке
| Год № дер | 2001 | 2002 | 2003 | 2004 | 2005 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 | 2010 |
| 1. | ||||||||||
| … |
страница 1
Иногда необходимо понять и знать точно, сколько лет живет конкретное дерево. В зависимости от целей будут отличаться и способы определения возраста растения. Также влияние оказывает порода дерева. Это значимо как для подсчета лет жизни на спиленных или срубленных деревьях, так и при необходимости не вмешиваться в естественный цикл их развития. Рассматриваем все простые доступные варианты.
Спиленное или срубленное
Как дерева по кольцам, называемым годичными, вероятно, слышали многие. Достаточно посчитать их количество, обычно довольно хорошо заметное на месте спила ствола.
Для более точного определения лучше сделать срез дважды, максимально близко к корням, затем отшлифовать. Рассматривать следует через лупу или микроскоп. Иногда кольца недостаточно ярко выражены, тогда можно воспользоваться химическим "проявителем". Подойдет спиртовой раствор анилина, жидкость из двухлористого железа, синька, даже обычные разведенные водой чернила, марганцовка.
Есть некоторые тонкости для различных пород. В данном случае то, как определить возраст дерева по годичным кольцам, зависит от принадлежности растения к лиственным или хвойным видам. Если дерево из широколистных пород, лучше производить спил по диагонали, это увеличит ширину обычно тонких и трудноразличимых колец.
Приростный бурав Пресслера (возрастной)
О том, как определить возраст дерева по стволу, не нанося ему никаких значимых повреждений, наши предки озаботились еще в 19-м веке. Если рубить растение не нужно или невозможно, следует применить специальный инструмент, взяв пробу древесины с его помощью.
Бурав состоит из конического, полого внутри цилиндра с резьбой на одном конце. Другой край имеет четыре грани. Именно на этой стороне фиксируется ручка, одновременно выполняющая функцию футляра. В составе инструмента также присутствует пластина с желобками.
Фрагмент древесины, взятый для пробы, называют керном. Для извлечения такого фрагмента из дерева бурав располагают под прямым углом к стволу, затем вкручивают в него.
По мере погружения инструмента в древесину, последняя заполняет полость трубки. После внедрения бура на необходимую глубину, через отверстие на ручке в инструмент вставляют желобчатую пластинку. Посредством поворота бурава в обратную сторону, его извлекают из ствола.
На керне можно легко подсчитать число годичных слоев. Однако всегда следует учитывать то, на каком расстоянии от корней была взята проба. Определить возраст дерева более точно вы сможете, лишь прибавив к цифре, полученной при подсчете колец, число лет, необходимое для достижения высоты, на которой изъят керн. Это зависит от породы растения и условий его развития.
Возрастной бурав позволяет извлекать керн длиной до 35 см, что означает - таким способом можно определить возраст дерева по диаметру ствола, не превышающему 70 см.
У представителей пород, растущих очень медленно, а также у обитателей густо заселенных растениями затененных зон годичные слои тонкие и трудноразличимы. В таких случаях используют оптическое таксационное устройство (УОТ).
Данный прибор снабжен окуляром и линзой. В него помещают керн и, фокусируясь, рассматривают увеличенную оптикой структуру древесины.
Также известно несколько способов определения возраста деревьев без применения каких-либо инструментов.
Хвойные деревья - подсчет количества прожитых лет по мутовкам и коре
Особенности вычисления времени жизни некоторых хвойных деревьев позволяют это сделать достаточно точно и легко, не применяя механизмы. У сосны, ели, кедра, пихты достаточно произвести подсчет мутовок, расположенных на стволе.
Как определить возраст дерева таким образом? Очень просто! Прежде всего, необходимо знать, что такое мутовка.
Мутовкой именуют напоминающее веер расхождение веток. Они находятся на стволе. Пересчитайте их. Теперь к имеющемуся значению следует прибавить 3, если объект вашего внимания - сосна, 4 - для ели, в случае пихты и кедра - 5 и 10, соответственно.
Данные показатели обозначают тот возраст, по достижению которого у конкретного вида дерева формируется первая мутовка. Полученное в результате суммирования число следует считать возрастом дерева.
Немаловажным признаком зрелости растений считают их кору. Значение имеет строение и окраска. У молодых деревьев кора обычно светлее и более гладкая. Для сосен и елей такая поверхность ствола актуальна в течение шести-семи десятков лет жизни, шероховатой она буде только в нижней части - примерно до уровня метра от корней.
По истечении еще одного такого же временного промежутка - в возрасте 130-150 лет, гладкая кора останется только на верхней половине ствола дерева, а в нижней покроется трещинами. Кору старых растений обычно покрывают лишайники и мох.
Плодовые деревья
Для владельцев плодовых садов большое значение имеет возможность определить возраст дерева. Как это сделать, не причиняя вред растениям? Существует несколько методов.
Одним из них является подсчет годичных приростов.
Этот способ позволяет узнать возраст дерева без причинения ему вреда, с погрешностью в 1-2 года. Он чаще других применяется в садоводстве. Такой подход актуален для плодовых и некоторых дикорастущих лесных деревьев. Как определить их возраст быстро?
Достаточно найти самую старую скелетную (крупную, одну из основных в кроне) ветку. У основания каждого годовалого побега формируется наплыв, напоминающий кольцо. Подсчитав такие приросты, довольно легко определить, сколько данному растению лет.
Учет ведут по направлению от верхушки ветки к стволу. К полученной цифре прибавляют 2, итоговое значение и будет искомым возрастом дерева. Годичные наплывы довольно сложно определить у растений, чей возраст превышает три года. В таком случае лучше посчитать ветвления. Однако при различных условиях побеги способны погибнуть или сформироваться в количестве более одного в год. Данный метод будет иметь чуть большую погрешность, чем предыдущий.
Саженцы плодовых деревьев
Отдельно следует обсудить распознавание зрелости саженцев.
Растение, взошедшее летом, обычно достигает за год высоты 70-100 см, диаметр ствола на расстоянии 10 см от корней не превышает 1-1,3 см. Годовалый саженец еще не дал боковых ответвлений. Соответственно, будут отсутствовать и следы их удаления. Корни не длиннее 35 см, но, обычно, и не короче четверти метра.
Особенное внимание надо обратить на саженцы, родом из субтропических зон. Они способны начать ветвиться уже в первый год при благоприятных условиях. Недобросовестные продавцы могут выдать их за более зрелое растение, но, в итоге, южный саженец не перенесет зиму средней полосы.
Как определить возраст дерева по диаметру ствола
Такой метод существует, но его сложно назвать корректным без детального понимания факторов, влияющих на рост и формирование конкретного растения. Показатели будут зависеть от его вида, местности, условий окружающей среды данного региона и участка произрастания дерева в частности.
Можно рассмотреть подобный вариант на примере дуба.
Для этого потребуется или специальная мерная вилка, или придется обойтись мягкой рулеткой, сантиметром портного.
У данного вида измерение осуществляют на расстоянии 1,3 м от земли.
По длине окружности диаметр вычисляется при помощи математической формулы, известной со времен средней школы: D (диаметр) = L (длина окружности) / Пи (постоянная величина, значение равно 3,14).
Для следующего шага потребуется информация о среднем годовом приросте измеряемого вида дерева. Для дуба он составляет около 44 мм.
Такие вычисления не очень достоверны, они имеют погрешность до 15 %, так как значение годового прироста каждого дерева - показатель очень индивидуальный и зависимый от множества внешних факторов.
То же самое можно сказать и о высоте. Но тут есть несколько но. Во-первых, величина кроны во многом зависит от погодных условий того места, где дуб произрастает. Самый эффективный способ как определить возраст дуба – это измерение диаметра дуба. Высчитывать его будем по формуле. Для начала измерим окружность дуба с помощью метра. Как мы знаем еще из школьной программы, окружность равняется 2πR. То есть для того, чтобы нам вычислить собственно радиус, необходимо окружность разделить на 2π. Предположим, окружность дуба равняется 200 сантиметров. Это число необходимо разделить на 6,28 (2х3,14), получается около 32 сантиметров. Но так как кольца идут по окружности, нам необходимо знать лишь диаметр, то есть половину радиуса дерева – 16 сантиметров. Теперь можно высчитать примерный возраст дуба, учитывая при этом тот факт, что в среднем за один год нарастает годовое кольцо в 2-3 миллиметра. По нашим размерам получается, что дубу сейчас от 53 до 80 лет. Стоит отметить, что толщина каждого годового кольца отличается. Во многом из-за того, насколько был теплым год, в каком месте растет дуб, насколько холодной была зима и других природных факторов. Исключить все прочие условия можно путем спиливания дерева, которое растет недалеко от нужного нам дуба, и посмотреть, какой толщины годовые кольцо у него, высчитать средний размер и тогда уже считать возраст дуба. Другого способа в принципе не существует. Есть специальные тесты, которые позволяют путем взятия пробы древесины дерева на разном уровне глубины, определить возраст дерева. Но такие тесты во многом дорогостоящи.
Измерения Дуба:
общая высота - 26,9 м., высота ствола до первых сучьев 3 м. 20 см., средний диаметр кроны – 13,5 м.;
сухих ветвей в кроне 15%;
дочерние деревья есть.
Далее мы, непосредственно, перешли к измерениям обхвата ствола дуба на разной высоте от земли. Это в значительно большей степени, может нам помочь в определение точного возраста дуба.
И вот, что у нас получилось:
на высоте 1 м. 50 см. от земли: обхват - 3 м. 38 см., диаметр – 109 см.
максимальные размеры (1 м. 30 см. от земли): обхват - 4 м. 22 см., диаметр - 134 см.;
на уровне земли (без учета корней): обхват - 4 м., диаметр - 127 см.
В ходе измерений ствола, нами обнаружено шесть шесть морозобойных трещин на стволе. Они так же говорят о старости дерева, но очень примерно, потому что это глубокие повреждения коры дерева, которые появляются только при температуре воздуха ниже -30-40, что, даже, у нас бывает редко.
Изучив литературные источники, мы нашли около десятка способов определить возраст дуба.
Методы определения возраста дуба:
Так как нам доступны только самые не точные методы определения возраста, то мы провели все три способа расчета:
длина окружности на высоте 130 см. от земли Х коэффициент 1 = 422 Х 1= 422 года;
длина окружности на высоте 150 см. от земли Х коэффициент 0,8 = 338 Х 0,8 = 270 лет;
пропорция: если длину окружности 600 см. на высоте 130 см. от земли дуб имеет в 500 лет, то 422 см. в возрасте 351 год.
В результате, по разным методикам подсчета, у нас получился возраст дерева от 270 до 422 лет. Таким образом, дубу около 300 лет!
Сколько лет тому огромному дереву во дворе? Если вы не знаете точной даты посадки, можно оценить возраст дерева по диаметру ствола. Это наиболее легкий, хотя и неточный метод. Если дерево относится к вечнозеленым породам, подсчитайте число мутовок, или рядов веток. У лиственных деревьев ветки не образуют правильных рядов, поэтому данный метод применим лишь к вечнозеленым растениям. Подсчет годичных колец дает наиболее точные результаты, но для этого необходимо срезать дерево. Однако годичные кольца можно подсчитать и без уничтожения дерева, достаточно взять образец древесины с помощью приростного бурава.
Шаги
Оценка возраста по радиусу ствола
-
Измерьте окружность ствола на высоте вашей груди. В лесном деле считается, что средняя высота груди находится в 1,4 метра от уровня земли. Оберните вокруг ствола измерительную рулетку на этой высоте и запишите измеренную длину окружности.
- Если дерево растет на наклонном участке земли, отмерьте 1,4 метра со стороны подъема и поставьте отметку на стволе, затем проделайте то же самое со стороны спуска. Средняя высота груди будет находиться посередине между этими отметками.
- Если ствол разветвляется ниже высоты 1,4 метра, измерьте длину окружности непосредственно под местом разветвления.
-
Найдите диаметр и радиус ствола. Чтобы определить диаметр, поделите измеренную длину окружности на число “пи”, то есть примерно на 3,14. После этого найдите радиус: для этого просто поделите полученный диаметр на 2.
- Предположим, обхват (длина окружности) ствола составил 390 сантиметров, тогда его диаметр равен примерно 124 сантиметров, а радиус - около 62 сантиметров.
-
Вычтите 0,6–2,5 сантиметра, чтобы учесть толщину коры. Для породы с толстой корой, например дуба, из радиуса следует вычесть 2,5 сантиметра. Если дерево имеет тонкую кору (например, береза), достаточно вычесть 0,6 сантиметра. Если вы не уверены и хотите получить грубую оценку, вычтите из радиуса 1,3 сантиметра.
- Если не учесть кору, у вас получится дополнительная толщина, что завысит оцениваемый возраст дерева.
-
Оцените ширину годичных колец по находящимся рядом упавшим деревьям. Поищите рядом пни или срубленные деревья того же вида. Если вам удастся рассмотреть на них годичные кольца, измерьте радиус поваленного ствола и подсчитайте количество годичных колец. Затем поделите радиус ствола на количество колец - таким образом вы узнаете среднюю ширину одного кольца.
- Предположим, вы обнаружили неподалеку пень или поваленный ствол радиусом 64 сантиметра и насчитали на его срезе 125 колец. В этом случае средняя ширина кольца составит 0,51 сантиметра.
- Скорость роста зависит от породы дерева и окружающих условий. Живое дерево росло, вероятно, примерно с такой же скоростью, что и находящееся рядом с ним дерево того же вида.
- Чтобы оценить возраст дерева, следует подставить в формулу результаты измерений средней ширины колец (или среднюю скорость роста, если вам не удалось найти поваленных деревьев).
- Даже если вам известна средняя ширина колец, можно оценить возраст не только по ней, но и по средней скорости роста, а затем сравнить полученные результаты.
-
При необходимости поищите среднюю скорость роста определенного вида. Если вам не удалось найти рядом пни или поваленные стволы, поищите в интернете среднюю скорость роста соответствующего вида деревьев. Чтобы получить более точные результаты, укажите при поиске свое местонахождение.
- Например, для дуба, ясеня, бука и белого клена средняя скорость годового прироста окружности составляет около 1,3–1,9 сантиметра. Если вы не знаете, к какому виду относится дерево, подставьте в равенство 1,3, а затем 1,9, чтобы определить, в каких пределах можно оценить возраст.
- Для более точной оценки учтите то место, где растет дерево. На открытых участках скорость роста обычно выше и составляет 1,9–2,5 сантиметра в год. В городах и густых лесах деревья растут медленнее.
- Будьте внимательны и обратите внимание на то, как рассчитана скорость роста. Во многих источниках она приводится как увеличение длины окружности ствола в год. Тем не менее, можно найти и скорости роста, выраженные в годовом увеличении радиуса ствола.
-
Поделите радиус на среднюю ширину годичных колец. Если вам удалось найти неподалеку пень или поваленный ствол, поделите радиус живого дерева на среднюю ширину колец.
- Допустим, после исключения коры получился радиус 60 сантиметров, а по находящемуся рядом пню вы определили, что средняя ширина годичного кольца составляет 0,5 сантиметра.
- Поделите 60 на 0,5, в результате у вас получится 120 лет.
-
Поделите обхват ствола (длину его окружности) на среднюю годовую скорость роста. Если вы нашли скорость роста, выраженную в годовом увеличении окружности ствола, поделите измеренную окружность на эту величину.
- Предположим, окружность ствола составляет 390 сантиметров, а годовая скорость роста лежит в интервале 1,9–2,5 сантиметра. Поделите 390 на 1,9, затем поделите 390 на 2,5. В результате у вас получится возраст 156–205 лет.
Подсчет мутовок
-
Оцените возраст хвойного дерева по числу мутовок. Мутовками называют ряды веток, расположенных примерно на одинаковой высоте. Данный метод годится лишь для вечнозеленых хвойных растений, он дает малую точность для широколиственных деревьев, таких как дуб или клен. Он менее точен, чем подсчет годичных колец, но позволяет оценить возраст дерева без вреда для него.
- Хвойные деревья ежегодно выпускают новые ряды веток через равные интервалы времени. В то же время лиственные деревья выпускают новые ветки нерегулярно, поэтому для них данный метод для них не подходит.
- Легче всего подсчитывать мутовки на молодых хвойных деревьях. У высоких зрелых деревьев может быть не видна верхушка, и их рост отличается меньшей регулярностью.
-
Подсчитайте количество рядов веток, расположенных на одинаковой высоте. Найдите самый нижний ряд веток, за которым должен следовать гладкий ствол, а затем следующий ряд веток. Эти ряды и есть мутовки - подсчитайте их количество до самой верхушки дерева.
- Между мутовками могут попадаться отдельные ветки, либо некоторые соседние мутовки могут располагаться близко друг к другу. Такой нерегулярный рост свидетельствует о повреждениях или необычных погодных условиях, поэтому не учитывайте эти ветки.
-
Включите в подсчет возможные узлы и сучки у основания ствола. Осмотрите область ниже первого ряда веток: она может содержать следы первоначального роста. Обратите внимание на узлы и сучки на стволе, где прежде могли расти ветки - их следует прибавить к числу мутовок.
- Предположим, дерево имеет 8 хорошо различимых мутовок. Ниже первого ряда веток видны несколько сучков, которые выступают из ствола примерно на одном уровне. Кроме того, ниже этих сучков находится 2 или 3 узла. Необходимо учесть эти дополнительные узлы и сучки, и в результате у вас получится 10 мутовок.
-
Добавьте от 2 до 4 лет, чтобы учесть период роста саженца. В течение первых нескольких лет дерево прорастает из семени и развивается в виде саженца, и лишь затем начинает выпускать ветви в виде мутовок. Добавьте к числу мутовок от 2 до 4, чтобы учесть этот период раннего роста.
- Если вы насчитали 10 мутовок, с учетом раннего периода получится 12–14 лет.
Подсчет годичных колец на срезе ствола
-
Проверьте, видны ли кольца на срезе ствола. Количество колец указывает на то, сколько лет прожило дерево. Кольца видны в виде чередующихся более темных и светлых полос. Один год жизни дерева соответствует одной светлой и темной полосе. Темные полосы видны лучше, поэтому легче посчитать их количество.
- Годичные кольца могут рассказать также о погодных условиях в том или ином году. Кольца потоньше соответствуют более холодным или сухим годам, а относительно толстые кольца относятся к более благоприятным погодным условиям.
-
Зачистите срез ствола наждачной бумагой, чтобы лучше видеть кольца. Если кольца трудно различить, для начала потрите срез ствола грубой наждачной бумагой с зерном 60, а затем постепенно увеличивайте номер и завершите мелкой бумагой с зерном 400. После этого слегка побрызгайте на срез водой, и кольца проступят отчетливее.
- Возможно, некоторые кольца будут плотно прилегать друг к другу, и их сложно будет различить. В этом случае можно воспользоваться увеличительным стеклом.
-
Подсчитайте количество колец от сердцевины к коре. Найдите сердцевину, то есть небольшой кружок в центре концентрических колец. Начните подсчет от первого темного кольца, которое окружает сердцевину. Продолжайте считать кольца, пока не дойдете до коры. Последнее кольцо должно прилегать к коре, и его будет сложно разглядеть, но все же постарайтесь включить его в свои подсчеты.
- Если вам сложно уследить, на каком кольце вы остановились, попробуйте через каждые 10 колец ставить метку карандашом.
Обычно у живых существ, включая нас, есть период активного роста в молодости, но по мере старения рост организма замедляется или вообще прекращается. Скорость роста деревьев в высоту имеет такой же характер. После периода активного роста в высоту темпы роста дерева снижаются, и оно начинает набирать массу за счет ствола и боковых побегов. На рисунке показан общий характер зависимости высоты большинства дерева от его возраста. График разбит на три фазы. 1 – это начальная фаза медленного роста, за ним наступает фаза быстрого роста – 2. Когда дерево приближается к определенной высоте, темпы роста падают – 3 фаза. Конечно, значения времени и высоты будут различны для каждого отдельного дерева в зависимости от особенностей вида и окружающих условий.
Общий характер зависимости высоты большинства деревьев от возраста
Разные виды деревьев растут с разной скоростью. В зависимости от темпов роста обычно деревья делятся на группы. В таблицах 1 и 2 деревья поделены на группы в зависимости от скорости роста дерева в год. Такие темпы роста деревья набирают в период активной фазы (в возрасте от 10 до 30 лет).
Таблица 1: Быстрорастущие и умереннорастущие деревья
|
Весьма быстрорастущие |
Быстрорастущие |
Умереннорастущие |
||
|
прирост >= 2 м |
прирост <= 1 м |
прирост 0,5-0,6 м |
||
|
Лиственные |
Хвойные |
Лиственные |
Хвойные |
|
|
Акация белая Береза Гледичия Ива Ива Клен Клен Павлония Тополь Эвкалипт |
Вяз Вяз Дуб Катальпа Орех Орех Тюльпановое Шелковица Ясень Ясень Ясень |
Ель обыкновенная Лиственница европейская Лиственница сибирская Псевдотсуга тиссолистная Сосна Веймутова Сосна обыкновенная |
Бархат амурский Граб обыкновенный Дуб скальный Дуб черешчатый Липа крупнолистная Липа мелколистная Липа серебристая |
Ель колючая Пихта сибирская Туя западная |
Таблица 2: Медленнорастущие деревья
|
Медленнорастущие |
Очень медленнорастущие |
|
|
прирост 0,25-0,2 м |
прирост 0,15 см |
|
|
Лиственные |
Хвойные |
|
|
Груша лесная Груша лохолистная Фисташковое дерево Яблоня лесная Яблоня сибирская |
Сосна кедровая сибирская Туя восточная |
Карликовые формы лиственных (Карликовые ивы) Карликовые формы хвойных (Кипарисовик тупой) Кедровый стланик Тис ягодный |
Скорость роста массы деревьев
Раньше считалось, что большие деревья менее продуктивно улавливают углекислый газ. Однако недавно, 15 января 2014, в журнале Nature были опубликованы данные исследования, свидетельствующие об обратном. Исследование проводилось группой международных ученых под руководством Нейт Л. Стивенсона (Nate L. Stephenson) из Американского экологического исследовательского центра (Western Ecological Research Center).
Ученые рассмотрели записи исследований, проведенных на шести континентах, собранных за последние 80 с лишним лет, в своих выводах они основывались на повторных измерениях 673046 отдельных деревьев.
«Большие, старые деревья действуют не просто как стареющие резервуары с углеродом, но и активно поглощают большое количество углерода по сравнению с небольшими деревьями… В некоторых ситуациях одно большое дерево может за год прибавить к лесной массе столько углерода, сколько содержится во всем дереве среднего размера».
Основная проблема заключается в восприятии масштаба. Стивенсон говорит, что увидеть рост большого дерева сложно, поскольку оно и так огромно. С возрастом в толщину дерево прибавляет меньше, но чем больше диаметр, тем большая площадь поверхности растет. Дерево может на протяжении многих лет расти в высоту, но в определенный момент оно достигает своего пика и дальше начинает увеличиваться в диаметре ствола, увеличивает количество ветвей и листьев.
Исследователи пишут:
«Скорее всего, быстрый рост деревьев-великанов является глобальной нормой и может превышать 600 кг в год у самых больших экземпляров».
Стивенсон также говорит, что если бы люди росли такими темпами, то они в среднем возрасте могли бы весить полтонны, и значительно больше тонны к выходу на пенсию.
На рисунке показан общий характер зависимости скорости роста массы дерева от десятичного логарифма массы дерева, приводимый в материалах статьи.
В результате человеческой деятельности и вследствие других причин огромные площади древних лесов подвергаются истреблению. . Деревья играют очень важную роль в существующих экосистемах, они , поэтому для нас жизненно необходимо защищать леса от уничтожения.
(Просмотрели213 641 | Посмотрели сегодня 37)
Экологические проблемы океана. 5 угроз будущему
Вырубка лесов - одна из экологических проблем в России