|
||||||
|
|
||||||
|
|
|
|||||
ARTICOLE
DE CERCETARE
Un model al
variației în raport cu vârsta a infradensității
medii
a trunchiului arborilor de molid
1.
Introducere
Atingerea obiectivelor economice
privind producerea de lemn mai mult, de calitate corespunzătoare anumitor
utilizări și într-un timp cât mai scurt impune o aprofundată cercetare
științifică, pentru ca informațiile privind masa lemnoasă din fondul forestier
să fie completate cu indici ai calității lemnului și estimări ale utilizărilor
sale posibile.
Densitatea aparentă convențională
prezintă importanță pentru că, multiplicată cu volumul lemnos valorificabil,
poate exprima în mod obiectiv, sub formă de masă lemnoasă uscată, randamentul
arboretelor. Ea constituie, de asemenea, un mijloc de apreciere a
posibilităților de folosire a lemnului pentru obținerea anumitor produse, având
influență asupra proprietăților materialelor pe bază de lemn (placaj, plăci
aglomerate etc.).
Deși noțiunea de densitate a fost
recent înlocuită prin cea de masă volumică datorită faptului că densitatea
convențională a lemnului se abate de la definiția generală a densității unui
material, consider justificată menținerea termenilor consacrați în literatura
de specialitate: densitate aparentă convențională sau infradensitate
(Dumitriu-Tătăranu et al., 1983).
Cercetările efectuate au pus în
evidență faptul că aprecierea capacității silvoproductive după criteriul
substanței lemnoase uscate evidențiază mai bine condițiile staționale, iar sub
raportul calităților tehnologice ale lemnului acest criteriu apare mai
cuprinzător; greutatea în substanță lemnoasă uscată exprimă mai fidel întreaga
biomasă a unui arboret pe unitatea de suprafață. Astfel, în ansamblul
speciilor, molidul - cea mai productivă specie de rășinoase din țara noastră
sub aspectul volumetric (17 m3Śan-1Śha-1, la clasa I de producție) - ocupă un
loc modest în eșalonarea după greutatea de substanță uscată (numai 7,2 toneŚan-1Śha-1,
la clasa I de producție) (Armășescu și Milescu, 1973).
2. Metoda de cercetare
În vederea evidențierii modului de variație
a infradensității medii a trunchiului arborilor de molid în raport cu vârsta
acestora, s-a considerat populația practic infinită a arborilor din arboretele
echiene de molid existente în zona luată în studiu. Pentru coeficientul de variație
al caracteristicii infradensitate s % = 13 % (după valorile medii aflate în
literatura de specialitate) și o eroare limită admisibilă 
= 5 % , la o probabilitate de transgresiune de 5 %, s-a obținut un număr de
arbori de probă n = 25,96 » 26. Datorită faptului că acesta este mai mic
decât 30, n a fost recalculat înlocuind în relație u prin t din distribuția
Student (t5% = 2,060 pentru 25 grade de libertate). Astfel a rezultat n = 28,69
» 29 arbori de probă, dar pentru a preveni unele erori de prelucrare a
probelor (arbori cu defecte interne, de exemplu) s-a optat pentru un număr acoperitor
de 31 arbori. Aceștia au fost repartizați în cele patru locuri de probă astfel:
nouă arbori la Coșna, nouă arbori la Breaza, nouă arbori la Tomnatec și patru
arbori la Gura Humorului. Caracteristicile arboretelor în care s-au efectuat
cercetările sunt prezentate în tabelul 1.
Ca verificare ulterioară, după determinarea
densității aparente convenționale pentru cei 31 arbori de probă incluși în sondaj,
s-a obținut o valoare medie a acestei caracteristici de 0,3547 gŚcm-3,
cu o abatere standard s = 0,0206 gŚcm-3, rezultând un coeficient de variație
s% = 5,81 %. În funcție de această valoare experimentală, se poate afirma că
numărul de arbori de probă utilizați pentru determinarea legăturilor statistice
între infradensitatea trunchiului și variabilele ce o influențează ar fi fost
suficient chiar și pentru o eroare limită admisibilă =
2,5 %.
Valoarea mult mai mică a
coeficientului de variație, pentru caracteristica infradensitate, decât cea
întâlnită în lucrările de cercetare cu tematică asemănătoare poate fi
justificată prin faptul că zona luată în studiu este destul de restrânsă, ca
suprafață și limite latitudinale, comparativ cu întreaga arie de răspândire a
acestei specii pe teritoriul țării noastre.
Pentru fiecare suprafață de probă, de
la cei 31 arbori incluși în sondaj s-au prelevat cu burghiul Pressler, după ce
au fost doborâți, câte două carote, de la fiecare nivel considerat (1,30 m;
0,1h; 0,3h; 0,5h; 0,7h; 0,9h) și de la coajă până la măduvă. Această modalitate
de extragere a carotelor s-a utilizat pentru a realiza condiția de omogenitate,
în sensul ameliorării variațiilor valorilor densității convenționale în sens
radial.
Determinările de laborator și
prelucrarea ulterioară a valorilor infradensității s-au realizat după metoda
proprie prezentată în lucrările anterioare (Horodnic, 1999a; 1999b).
Având în vedere corelația foarte semnificativă
dintre infradensitatea arborelui și vârstă (r = 0,603***), precum și faptul
că prin metoda tip analiză de arbore s-a reușit să se obțină valori într-un
interval larg de variație a vârstei (de la 10 ani până la 140 ani), a fost posibilă
modelarea creșterii densității aparente convenționale a lemnului în arboretele
echiene de molid studiate.
Modul de variație a infradensității
lemnului de molid în secțiune transversală pentru fiecare nivel pe trunchi se
repercutează asupra mediei infradensității trunchiului arborelui. Datorită
acestui fapt, îmi exprim opinia că și în cazul infradensității este vorba
despre o creștere în raport cu vârsta, ca și pentru alte caracteristici
dendrometrice (diametru, înălțime etc.). Apare normală constatarea că, odată cu
înaintarea în vârstă, arborele tinde
să-și creeze, prin majorarea valorilor caracteristicilor
fizico-mecanice, acea structură internă care să-i permită mărirea rezistenței,
pe de o parte la solicitările datorate greutății proprii, iar pe de altă parte
la acțiunile factorilor externi.
În sprijinul acestei afirmații vin și
rezultatele altor studii privind variația infradensității lemnului arborilor și
arboretelor (Mitchell & Wheeler, 1959, citați de H. Polge, 1962; Jodin,
1994; Dumitriu-Tătăranu et al., 1983; Trendelenburg & Mazer-Wegelin, 1955,
citați de V. Giurgiu, 1979; Giurgiu & Decei, 1997).
J. Pardé și J. Bouchon (1988) prezintă
mai multe modele utilizate pentru exprimarea creșterii diverselor
caracteristici dendrome-trice ale arborilor și arboretelor:
1.
Duplat și Tran-Ha:
(1)
în
care:
2.
Lundqvist și Matérn:
(2)
unde:
e este baza logaritmului natural, iar a1, ..., a5 - coeficienți de regresie
(a2, a3 și a5 strict pozitivi).
3.
Chapman - Richards:
(3)
în
care:
În cele trei modele, y reprezintă
valoarea caracteristicii studiate, determinată în funcție de vârsta x.
S-a
arătat la metoda de eșantionare că infradensitatea medie a arborilor de molid
variază destul de puțin în zona studiată (un coeficient de variație de numai
5,81 %), așa că, făcându-se abstracție de unitatea amenajistică, s-au luat în
considerare valorile rezultate prin analiza de arbore pentru toți cei 31 de
arbori doborâți, pentru fiecare obținându-se valorile infradensității medii a
trunchiului la vârsta actuală și la vârstele anterioare la intervale de 10 ani
(un set de 309 valori).
3. Rezultate
Prin testarea modelelor de creștere a
infradensității menționate anterior, precum și a modelului de forma:
(4)
cu
aceeași semnificație a notațiilor, s-a observat (tabelul
2 și fig. 1, 2, 3 și 4) că ecuația de creștere
cea mai potrivită este de tipul 1, cu raportul de corelație cel mai mare (h
= 0,493***).
Deși aceste modele au dat rezultate foarte
bune atunci când au fost aplicate pentru creșterea diametrului de bază, a înălțimii
sau a volumului arborilor în raport cu vârsta, se observă (tabelul 2) că se
ajunge la o explicare de numai 24,3 %, în cel mai bun caz, din variația în timp
a infradensității medii a trunchiului arborelui.
Acest fapt este confirmat și de valoarea raportului de
corelație care este mai mică decât cea a coeficientului de corelație obținut
prin considerarea unei legături liniare între cele două caracteristici (r =
0,603***).
Explicația poate consta în faptul că,
prin metoda utilizată, erorile de determinare a infradensității trunchiului la
o vârstă anterioară celei din momentul prelevării probelor sunt din ce în ce
mai mari pe măsură ce vârsta considerată este mai mică. Se observă că modelul
utilizat se depărtează de curba valorilor medii, mai ales în intervalul de
vârstă 0-30 ani.
Fără a elimina posibilitatea unei
variații de o formă diferită de cea impusă de modelul considerat, se pot emite
unele ipoteze care să încerce explicarea deviației față de valorile
experimentale, inconvenientul major fiind cel al lipsei de informații despre
variația infradensității arborilor analizați în intervalul 0-10 ani.
O primă cauză ar putea fi modul de
determinare a infradensității medii a trunchiului arborilor pentru o vârstă
anterioară celei din momentul doborârii. Conform metodei tip analiză de arbore,
la început trunchiul a fost considerat împărțit în cinci tronsoane egale ca
lungime cu 0,2h.
Infradensitatea trunchiului a rezultat
ca o medie a infradensităților acestor tronsoane, ponderată cu volumul acestora.
Pe măsură ce s-a luat în considerare o vârstă tot mai mică, tronsoanele
superioare și-au redus volumul și
chiar au dispărut din calcule, iar ponderea tronsonului de la bază în
determinarea mediei a crescut, fapt ce a dus, probabil, la supraestimarea
valorii infradensității trunchiului întreg.
Altă explicație ar putea consta în
modificările ce apar în lemnul secundar odată cu înaintarea în vârstă,
concretizate prin duramenificarea zonei centrale, inactivă fiziologic. Aceasta
duce la îngroșarea membranelor celulare și impregnarea lor cu rășini, în cazul
molidului (Parascan & Danciu, 1983).
Dacă se vor confirma, justificările
prezentate impun o anumită precauție în utilizarea acestei metode de lucru și
îndreptățesc recomandarea ca în cercetările viitoare să se ia în considerare și
arborete cu vârste mai mici (20-30 de ani), din care să se doboare și să se
analizeze arbori de probă în vederea edificării asupra modului de variație a
infradensității trunchiului la aceste vârste.
4. Concluzii
Prin suprapunerea curbelor de creștere
pentru cele patru arborete studiate (fig. 5),
obținute după modelul 1, pe care îl consider cu siguranță valabil pentru vârste
ale arboretului de peste 30 ani, se poate spune că tendința generală este cea
de creștere accentuată a infradensității în primii ani, urmată de o creștere
din ce în ce mai lentă odată cu înaintarea în vârstă până la o cvasistabilizare
la valori cuprinse între 0,350 gŚcm-3 și 0,400 gŚcm-3. Valorile determinate
pentru coeficienții de regresie sunt: a1 = 0,00829, a2 = 65,7073, a3 = 2,5205,
a4 = 0,0459, a5 = - 0,00789, iar a0 este diferit pentru fiecare arboret în parte
(0,3208 pentru arboretul din O. s. Gura Humorului, 0,3380 pentru arboretul din
O. s. Tomnatec, 0,3247 pentru arboretul din O. s. Breaza și 0,3306 pentru cel
din O. s. Coșna).
Remarca
este îndreptățită de faptul că se întrevede o corespondență între valorile
parametrului a0 (care poate reprezenta o valoare medie pe arboret) și clasa de
producție a fiecărui arboret luat în studiu (o valoare mai mare pentru clasa I
de producție și valori mai mici pentru clasele inferioare). Se menționează,
însă, că arboretele studiate nu acoperă întreaga gamă de clase de producție.
Bibliografie
Armășescu, S., Milescu, I., 1973.
Considerații privind capacitatea silvoproductivă a speciilor forestiere din România
după greutatea în substanță lemnoasă uscată. Revista pădurilor, nr. 11.
Dumitriu-Tătăranu, I., 1983. Estimarea
calității lemnlui prin metoda carotelor de sondaj. Ed.
Tehnică, București.
Giurgiu, V., 1979. Dendrometrie și auxologie
forestieră. Ed.Ceres, București.
Giurgiu, V., Decei, I., 1997. Biometria
arborilor din România - metode dendrometrice. Ed. Snagov, București.
Horodnic, S., 1999a. Cercetări privind structura
arboretelor echiene de molid în raport cu densitatea lemnului. Teză de doctorat,
Universitatea "Ștefan cel Mare" Suceava.
Horodnic, S., 1999 b. Utilizarea metodei
analizei de arbore pentru estimarea biomasei trunchiului. Revista pădurilor, 4.
Jodin, Ph., 1994. Le bois, materiau d'ingenierie;
A.R.BO.LOR. (Association pour la Recherche sur le BOis en LORraine), ENGREF,
Nancy.
Parascan, D., Danciu, M., 1983. Morfologi și
fiziologia plantelor lemnoase. Ed.Ceres, București.
Parde, J., Bouchon, J., 1988. Dendrometrie.
ENGREF, Nancy.
Polge, H., 1962. Recherches sur l'utilisation
de prelevments effectues a la tariere de Pressler pour l'etude des proprietes
physiques et mecaniques des bois. Revue Forestiere Francaise, 10.
Summary
A
model of variation depending on age of the mean of the trunk infradensity for spruce trees
The
paper presents the results of the research carried out in even-aged spruce
stands regarding the density of wood. This research brought up some unknown
aspects that can be considered as new contributions concerning the variation
way of wood density, one of the most important wood quality components.
Using
an original method to determine the infradensity and a special methodology for
data treatment, it was possible to establish a model predicting intratree
variation of wood infradensity based on the relationship between this
characteristic and the cambial age, ring width and relative height on the trunk
of spruce trees.
Keywords:
spruce trees, mean infradensity of the wood, wood quality.
Autorul:
dr. ing Sergiu Horodnic este șef de lucrări la Facultatea de Silvicultură din
cadrul Universității "Ștefan cel Mare" din Suceava, str. Universității
nr. 1, 5800 Suceava, jud. Suceava.
   |
|
| Copyright Stațiunea Experimentală de Cultura Molidului. Toate drepturile rezervate. | |