WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 8 |

Следовательно, привыращивании деловой древесины сосны, вприспевающих и спелых сосняках брусничных,черничных и лишайниковых внесениеудобрений, содержащих азотв дозах 150, 200 кг/га, – однократное иповторное в сосняках брусничных и черничных,однократное – в сосняках лишайниковых,способствует получению значительных запасов древесинысосны с оптимальнымипоказателями макроструктуры, отвечающей требованиямбольшинства потребителей.

Математические моделипрогнозавлиянияминеральных удобрений на макроструктурудревесины сосны. Прицелевом выращивании леса сырьевого назначения дляполучения древесины высокого качества с заданнымистроением и свойствами эффективнымприёмом является математическое моделирование,позволяющее прогнозировать ростдревостоев с учетом ведущих факторов. Внаших исследованиях впервые вотечественной практике целевоговыращивания древесины разработаныматематические моделипрогноза влияния однократного иповторного внесения минеральных удобренийна строениедревесины сосны. Они предусмотрены для прогнозированиявлияния азотных удобрений в разных дозах (100, 150, 200кг/га) на формирование макроструктурыдревесинысосны при их внесении в начале подъемадендроцикла радиального прироста, когда отих применения можно получить максимальныйэффект. Вкачестве базового варианта взяты деревьяпреобладающего II класса роста (по Крафту),произрастающие в условиях соснякабрусничного,характерного для южной тайги типа леса.Разработанные математические модели,описывающие изменения в показателях макроструктурыдревесины,рассмотрены на примере опыта соднократными повторным внесением азотных туков в дозе 150кг/га (рис. 3…5).

Математическиемодели прогноза влияния удобрений на текущийрадиальный прирост состоятиз двух частей. Первая часть описываетподъем ШГС в первые 3, 4 года, вторая – спад впоследующие 3…8 лет. Полученныезависимости влияния 1-го и2-го приемов внесенияазотных туков в дозе 150 кг/га на текущий радиальныйприрост описываются соответственномоделями 1(рис. 3) и 2 (рис. 4).

Рис. 3. Математическаямодель влияния первого приёма внесения N150на радиальный прирост (а– - - - -фактические значения ШГС,мм; б –—теоретические значения ШГС, мм); 1– первый этапвлияния удобрений на ШГС –подъём; (у1–ШГС 1-го этапа, x –1…3 – годы 1-гоэтапа); 2 – второй этап влияния удобрений на ШГС– спад(у2 – ШГС 2-го этапа, x – 4…12–годы 2-го этапа)

Математические модели прогнозавлиянияазотных удобрений в разных дозах наширину поздней древесины вгодичных слоях сосны, рассчитаны по показателю динамикинакопления суммы ШПД. Это связано снеравномерным характером изменения ШПД вовсех опытах после внесения туков инеобходимостью использования более нагляднопоказателя,характеризующего указанныйпроцесс.При разработкематематических моделей, описывающихвлияние 2-го приема удобрения, полученныеданные за этот период были приведены кобщему началу внесения и действияудобрений.Математические модели прогноза влияния 1-го (модель 3) и2-го (модель 4)приемов удобрения на содержание позднейдревесины вгодичныхслоях сосны показаны на рис. 5

Рис.4. Математическаямодель влияния второго приёма внесенияN150+N150 на радиальный прирост (а – - -- - фактические значенияШГС, мм; б –—теоретические значения ШГС, мм); 1– первый этапвлияния удобрений на ШГС – подъём (у1 –ШГС 1-го этапа, x –1…4 – годы 1-го этапа);2– второйэтап влияния удобрений на ШГС – спад (у2 – ШГС 2-го этапа,x – 5…12 – годы 2-го этапа)

Рис.5. Математические модели влиянияпервого внесения N150 –модель–3и второго приемавнесения N150+N150 – модель –4 на динамику накопленияпоздней древесины в годичных слоях сосны(теоретические значения)

Разработанныематематические модели с достаточновысокой точностью (коэффициентдетерминирования R2=0,8970…0,9998) описываютизменения в текущемрадиальном приросте исодержании поздней древесины в годичныхслоях сосны в зависимости от дозы,повторности и продолжительности действияудобрений. Они могут бытьбазовым вариантом в расчетах другихматематических моделей, описывающихвлияние интенсивных методовлесовыращивания, с учетом определяющихфакторов для конкретных условий.

Влияние минеральныхудобрений на макроструктуру годичных слоев сосныпо классам роста деревьев (по Крафту). Исследования вудобренном сосняке брусничноммакроструктуры древесины сосны у деревьев разных классов роста по Крафтусвидетельствуют, что они по-разномуреагируют на удобрения.НадеревьяI кл. наибольшее положительное влияние оказывают туки, содержащиеазот. У них всреднем за 6 лет после 1-го и 2-гоприемоввнесения удобрений ШГС возрастает в 1,2

…1,9 раз, процент позднейдревесины –на 10,4…25,2 %, число слоев снижается в 1,6…1,9раз (до 7…10 шт./см). Оптимальными из них являются азотные исмешанные туки в минимальной дозе 100 кг/га. С увеличением дозы ихэффект уменьшается. Фосфорные и калийные удобрения удеревьев Iкл. в среднемза 6 лет их действия повышают ШГС на 26,1…52,0%, снижаютчисло слоев в 1 см на 20,7…34,3 %,но не влияет на структуругодичных слоев. У фосфорных удобрений наиболееэффективнадоза 200 кг/га, калийных – 100 кг/га, что, видимо, связано в данных условиях с большейпотребностью деревьев лучшего роста вфосфоре, чемв калие.

Наиболее отзывчивые наудобрения деревья II и IIIкл. У деревьев II кл. удобрения после 1-го и 2-гоприемов их внесения почти во всехвариантахопыта вызывают положительные изменения вмакроструктуре древесины, но наиболееэффективны азотные и смешанные в дозах 150 и 200 кг/га(табл.1). У деревьев III кл. также самые широкие годичные слоиформируются в опытах с азотными исмешанными туками, действиекоторыхвозрастает с повышением дозы азота. В этих опытах в среднем за 6 летдействия удобрений ШГСувеличивается в 1,4…2,2 раза,процент поздней древесины – на 23,2…34,7 %, числослоев в 1 см снижается в1,4…2,0 раза (до 11…17шт./см) по сравнению сконтрольными древостоями. Однократноевнесение фосфорных и калийных удобрений менее эффективно, чем азотных и смешанных. Отрицательноевлияние на структуругодичных слоев деревьевIII кл. оказывают калийные удобрения в дозе 200 кг/га. Они в среднем за 23 года после ихвнесения снижают долю поздней древесинына 13,8…16,4% (до 28,3…29,0 %)по сравнению с контролем. Всреднем за 6 лет действиятуков во всех вариантах опыта, кроме К200,формируется высококачественная древесина сосны сосредним показателямимакроструктуры: ШГС – 0,429…1,616мм; процентом поздней древесины – 33,6…46,0 %; числомгодичныхслоев в 1см – 6,0…

23,3шт./см. У деревьев I и III кл. древесина равномерного строенияформируется в опытах: N150, N200, (NPK)100, (NPK)150, (NPK)200, N150+

N150,(NPK)150+N150; неравномерного строения– в опытах:N100, N100

+N150, P150+N150, K150+N150.

Деревья IV–V кл. почти не реагируютна удобрения. Только внесение туков, содержащихазот, всреднем за 6 лет их действия несколько увеличивает ШГС ипроцент поздней древесинына 8,9…18,8 % и снижаетколичествогодичных слоев в 1 см на 8,6…14,9 % по сравнению с контролем. Тоесть,дополнительное минеральное питание,получаемое деревьями этих классов роста судобрениями уже существенно не улучшает их рост и невлияет на строение древесины сосны.

Для оценки влиянияклассов роста деревьев (по Крафту), вида идозыудобрений на показатели макроструктуры былпроведен трехфакторный дисперсионныйанализ. Он подтвердилзначительное влияние естественнойдифференциации деревьев в лесу (классовКрафта) на ШГС, процент поздней древесины, доляучастия которой составиласоответственно 31,7 и 31,9 %,довольно существенное влияние вида удобрений соответственно 13,6 и14,0 %, а также сочетаний видас дозой удобрений соответственно 9,4 и10,0 %. Учитывая особенности распределения деревьев поклассам Крафта (на I…IIIкл. приходится большая половина деревьев вдревостое) для всего насаждения соснякабрусничного оптимальными являются однократное и повторное внесениеазотные удобрений в дозе 150кг/га.

Макроструктура древесины сосны в зависимости от размеров крондеревьев и минеральных удобрений.. В результатеисследований установлено, что удобренияспособствуют существенному повышениюплощади крон деревьев на12,4…15,3 % и объема крон – на 10,6…17,1 %, приэтом ШГС и доля поздней древесинывозрастаютсоответственно на 12,6…146,8 и 9,5…31,3 % по сравнению сконтролем. Наиболее значительное увеличение размеров крон наблюдается у деревьев I…IIIкл. в опытах с азотными и смешанными туками в дозе 150кг/га. Между показателями макроструктуры иразмерами крон деревьевсуществует различная связь взависимости от класса роста деревьев и вариантов опыта. В опытах судобрениями прямая, тесная и средняя связь между ШГС иобъемом, ШГСи площадью кроны у деревьев I, древесину. (r=0,53… 0,99),менее тесная – у деревьев III–V кл.(r=0,41…0,91), а также между процентом позднейдревесины и объемом,площадью кроны (r=0,42… 0,93).

ДеревьяIII и IV кл. Крафтапо-разному реагируютна удобрения. В среднем за 6 летдействия удобрений у одной частидеревьевпоказатели макроструктуры древесины неизменяется. У другой части деревьев происходит увеличение: ШГСIII кл. – в1,7 раз, IVкл. – в 1,6 раз, процента поздней древесины III кл. – на 8,8 % по сравнениюс деревьями, не отреагировавшими на удобрения. Деревья III и IV кл.,отреагировавшие на удобрения, имеютсоответственно площадь кроны в 1,6 и 1,4 раза,объем кроны –в 2,2 и 1,7 раз больше, чем деревья, неотреагировавшие на удобрения. Проведенныеисследования обосновываютнеобходимость оставления деревьевIII кл. сразвитыми кронами при проведении рубок уходаперед внесением туков для выращиванияделовойдревесины и целевыхсортиментов высокогокачества.

Выявленные зависимости междуразмерами крон деревьев и строениемдревесины сосны в опытах с удобрениямисвидетельствуют, с одной стороны, о высокойотзывчивости кроны деревьев I…III кл. на улучшениеминерального питания путем внесения туков,особенно азотных и смешанных, с другойстороны, о значительном влиянии площади иобъема крон деревьев на радиальный прирост(в большей степени) и содержание в немпоздней древесины (в меньшей степени).

6.Изменениямикроструктуры ифизико-механических свойств древесины сосны отвнесения минеральных удобрений

Применение минеральных удобрений в приспевающих испелых сосняках взависимости от регламентових внесения и типа лесавызываетразные изменения в микроструктуре древесинысосны.Наиболее значительные изменения происходят вколичестве и соотношении ранних и позднихтрахеид. В сосняках брусничных илишайниковых 1-й и 2-й приемывнесения удобрений в основномспособствуют увеличению количества трахеид на 18,7…107,3 %,особенно поздних – на 17,8…139,2 %, за счет этогопроисходит повышение ШГС на 17,7…118,3 % и долипоздней древесины – на 9,6…30,0 %. Только в соснякахлишайниковых в опытах с калийными туками происходит снижениерадиального прироста и доли позднейдревесины в результате уменьшения общегоколичества трахеид на 16,4…20,4 %, позднихтрахеид – на14,0…22,0 %. Всоснякахдолгомошных N200 увеличиваютобщее количество рядов трахеид на 10,9 %, засчет повышения ранних трахеид на 19,4 %, врезультате этого происходит снижениедоли поздней древесины на 10,3 %. В опыте сN150 этого ненаблюдается, так как повышение ШГС (на 15,6 %)происходит за счет ранних и позднихтрахеид.

В сосняках брусничных однократноевнесениеудобрений в среднем за 5 лет их действия способствуетутолщению стенок ранних и поздних трахеидна 8,7…18,2 %, увеличению диаметров поздних трахеид врадиальномнаправлении на 9,4…12,7 %. Повторное внесениеазотных удобрений (N150) в среднем за 13 лет их действияповышаеттолщину стенок ранних и позднихтрахеид на8,7…10,9 %, а в опыте (NPK)150+N150диаметры поздних трахеид в радиальном направлении –на 9,3 %. Всоснякахлишайниковых способствуютувеличению диаметров и толщины стенок ранних и поздних трахеид P200,(NPK)100, K150,K200, только позднихтрахеид – однократное и повторное внесение азотныхтуков, (NPK)150, P150,K100. В этих опытах в среднем за 5 лет после однократного и 13 лет послеповторного внесения удобрений толщина стенок трахеидувеличивается на8,8…15,4 %, диаметры трахеидв радиальном направлении –на 8,8…14,1 %. Отрицательнодействует на диаметрыпоздних трахеид в радиальномнаправлении P100,снижая их значения на11,7 %. В сосняках долгомошныхво всех опытах удобрения вызываютутолщение стенок трахеид на 8,7…17,0 %; N150,N200 повышаютдиаметры ранних трахеид в радиальном направлении на 9,4…10,5 % посравнению с контролем.

В результате внесенияудобрений происходят изменения в длинетрахеид. В сосняках брусничных во всех опытах с однократном иповторным удобрением наблюдаетсяувеличение длины поздних трахеид на 2,8…13,6%. Длина ранних трахеид в одних случаяхповышается: N200, (NPK)200, K200, (NPK)150+N150 (на 6,5…8,8 %); в других остается безизменений: N100, N150, все опыты сповторным удобрением, кроме (NPK)150+N150; в третьихуменьшается – P200(на 3,8 %). В сосняках лишайниковых удлинению ранних и позднихтрахеид способствуют P150, P200 (на 4,1…7,1 %),только поздних трахеид – (NPK)200 (на 3,6 %), аK150 и K200 снижают длинуранних и поздних трахеид (на 3,6...8,9 %). Всоснякахдолгомошныхповышают длину ранних трахеид на 3,7…4,8 %N150, N200, (NPK)150. В опытах с азотными исмешанными туками, в которых значительно повышаютсяШГС и процент поздней древесины, отмеченапрямая, средняя и тесная связь между ШГС идлинной поздних трахеид.(r=0,67…0,99). Это дает основание использоватьдлину поздних трахеид в качестве одного изиндикаторов интенсивности ростасосны.

В изучаемых типах лесавлияние однократного иповторного внесения удобренийна диаметры и толщинустенок трахеид продолжается 4…7 лет, на длину трахеидпосле однократного удобрения – 5…7 лет, после повторногоудобрения – не более 13лет. Максимальных размеров трахеидыдостигают на 2…5-й годы после внесенияминеральных удобрений. Проведенные исследованиясвидетельствуют, что применение минеральных удобрений вприспевающих и спелых соснякахпреобладающих типов леса подзоны южной тайгиположительно влияет на микроструктурудревесины и позволяет выращивать сосновыедревостои с заданными размерами древесныхволокон.

Физико-механические свойства древесины в сосняках Унженскойнизменности. Исследования в контрольных иудобренных сосняках брусничных и лишайниковых Унженскойнизменности физических свой-ств древесинысосны: базисной плотности,усушки в радиальном итангенциальном направлениях имеханических свойств древесины: пределапрочности при сжатии вдоль волокон ипредела прочности на статическом изгибесвидетельствуют об их оптимальных значениях, характерных длявысококачественной древесины сосны.Результаты исследований представлены в табл.2.

Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 8 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»