Smukłość sosen w klasach biosocjalnych

Transkrypt

1 Pozańskie Towarzystwo Przyjaciół Nauk Wydział Nauk roliczych i leśych Prace komisji auk roliczych i komisji auk leśych Tom Katarzya Kaźmierczak Smukłość sose w klasach biosocjalych Slederess of pie trees i biosocial classes Abstract. The paper presets the results of a aalysis of tree slederess. Empirical material was collected o three experimetal clear-cuttig areas, icludig a total of 1050 pie trees. The relatioship betwee pie tree slederess ad stem measuremets ad measures of the growth space of a sigle tree was aalyzed. The followig was measured for each tree: diameter at breast height, height, height of base of live crow, legth of merchatable wood, commercial volume ad volume icremet. The followig measures of the growth space of a sigle tree were adopted: crow projectio area p k, crow width d k, Seebach s growth 2 space umber d k, crow projectio area to basal area ratio d k2, crow spread d k /h, space of a sigle tree ppd. The biosocial positio was set for each tree usig Kraft s classificatio criteria. The slederess of each tree was calculated as the ratio of tree height to breast height diameter. Based o the research, the followig was foud: 1. The size of tree slederess depeds o the stad age ad o the tree s biosocial positio. 2. Slederess decreases with each tree characteristic; i the case of the biosocial positio of a tree, the opposite tedecy was observed - a icrease with the deterioratio of the tree positio i the stad. 3. Diameter at breast height, commercial volume, biosocial class ad volume icremet show the highest depedece o slederess. 4. The characteristics describig the growth space of a sigle tree are correlated with slederess. Seebach s growth space umber ad crow projectio area to basal area ratio do ot show statistically sigificat depedece o slederess. 5. A smaller correlatio was foud for the oldest stad. Key words: slederess, biosocial positio, age, Pius sylvestris Wstęp Kształt przekroju podłużego drzewa bywa określay przy użyciu różych cech. Jedą z ich jest współczyik smukłości. Obliczay jest jako iloraz wysokości drzewa (m) do jego pierśicy (cm). W Polsce smukłością sose zajmowała się Rymer-Dudzińska [1992a, b], a świerka Orzeł i Socha [1999] oraz Kaźmierczak i i. [2008b]. Spośród gatuków liściastych badao smukłość dębu [Kaźmierczak i i. 2008a, 2009], drzewostaów dębowych i bukowych [Rymer-Dudzińska i Tomusiak 2000] oraz różych gatuków drzew z Puszczy Niepołomickiej [Orzeł 2007]. Badaia ad smukłością prowadzili poadto Carvalho Oliveira [Rymer-Dudzińska 1992a] i Rottma [Zajączkowski 1991]. Thre propoował uwzględiać smukłość

2 34 Katarzya Kaźmierczak drzewa przy wyborze drzew próbych [Orzeł i Socha 1999], a Pollaschütz przy wyzaczaiu drzew dorodych [Rymer-Dudzińska 1992a]. Współczyik smukłości uzaway był także przez iektórych badaczy za jedą z miar stabilości drzew, a jego wartość średia za mierik stabilości drzewostau [Burschel i Huss 1997]. Zajączkowski [1991] posługując się współczyikiem smukłości, uzał sosę za względie odporą. Badaia Bruchwalda i Dmyterko [2010, 2011, 2012] ad modelami ryzyka uszkodzeia drzewostau przez wiatr wśród cech zmieych drzewostau uwzględiały smukłość, a ściślej defiiując jej odwrotość. Celem pracy jest aaliza smukłości sose trzech drzewostaów w wieku 35, 50 i 88 lat w zależości od pozycji biosocjalej drzewa w drzewostaie. Oceie poddao siłę korelacji pomiędzy smukłością a iymi cechami pomiarowymi drzew i ich przestrzei wzrostu. Materiał i metody Materiał badawczy został zebray a trzech zrębach zupełych założoych w litych drzewostaach sosowych w wieku 35, 50 i 88 lat a tereie Nadleśictwa Doświadczalego Zieloka. Dwa drzewostay 35- i 88-leti wzrastały w warukach boru świeżego, trzeci a siedlisku boru mieszaego świeżego. Na drzewach stojących pomierzoo: 1. pierśicę w korze w dwu kierukach N-S i W-E z dokładością do 0,1 cm, a średią arytmetyczą z tych pomiarów przyjęto za pierśicę drzewa (d 1,3 ), 2. powierzchię rzutu koroy p k [m 2 ] a podstawie rzutowaych charakterystyczych puktów koro drzew (przeciętie 4 do 14). Po ścięciu ustaloo poadto między iymi: 1. długość drzewa z dokładością do 0,01 m i przyjęto ją za wysokość drzewa (h), 2. długość grubizy drzewa do miejsca, w którym średica strzały wyosiła 7 cm w korze, 3. wysokość osadzeia koroy do pierwszej żywej gałęzi zwartej koroy, 4. miąższość grubizy V gr [m 3 ], bieżący przyrost miąższości za okres ostatich dziesięciu lat Zv 10 [m 3 ] pomierzoo sposobem sekcyjym. Dla każdego drzewa zgodie z kryteriami klasyfikacji Krafta określoo staowisko biosocjale. Szerokość koroy d k uzyskao z powierzchi rzutu koroy przyjętej za pole koła. Długość koroy l k obliczoo jako różicę pomiędzy całkowitą wysokością drzewa a wysokością osadzeia koroy. Określoo rówież miary przestrzei wzrostu pojedyczego drzewa m. i.: liczbę przestrzei wzrostowej Seebacha d k, iloraz powierzchi rzutu koroy d k2 /d 2, stopień rozłożystości koroy d /h, przestrzeń pojedyczego 1,3 k drzewa ppd=pk h [m 3 ]. Dla smukłości sosy w klasach Krafta badaych drzewostaów wyliczoo podstawowe charakterystyki statystycze. Przeprowadzoo aalizę wariacji smukłości ze względu a pozycję drzewa w strukturze pioowej drzewostau i jego wiek. Obliczoo siłę korelacji związku między smukłością sose a wybraymi cechami drzewa i miarami przestrzei wzrostu. Do obliczeń wykorzystao pakiet Statistica Podstawowe cha-

3 Smukłość sose w klasach biosocjalych 35 Tab. 1. Podstawowe charakterystyki statystycze cech sose i ich miar przestrzei wzrostu Tab. 1. Basic statistical characteristics for tree features ad measures of the growth space of sigle tree Wiek 35 lat lat lat 474 Wiek 35 lat lat lat 474 Miara statystycza Cecha drzewa d 1,3 [cm] h [m] V gr [m 3 ] Zv 10 [m 3 ] l k /h x 11,33 13,10 0,0623 0,0288 0,35 V [%.] 26,28 10,19 74,68 75,39 17,19 x 17,48 18,72 0,2197 0,0743 0,30 V [%.] 20,45 7,36 48,49 56,52 19,19 x 27,87 21,44 0,6546 0,1020 0,29 V [%.] 18,28 7,47 42,24 42,41 21,62 Miara statystycza Miara przestrzei wzrostu drzewa p k [m 2 ] d k d 2 k /d 2 1,3 ppd [m 3 ] d k /h x 3,05 16,58 285,50 41,61 0,14 V [%.] 63,53 19,76 39,65 70,97 26,50 x 6,29 15,58 250,32 120,36 0,14 V [%.] 54,56 17,82 35,25 59,29 24,34 x 17,94 16,58 284,99 390,84 0,22 V [%.] 51,93 19,32 38,83 55,95 24,11 rakterystyki statystycze wybraych cech drzew i ich miar przestrzei wzrostu umieszczoo w tabeli 1. Wyiki Smukłość sose rośie wraz z pogarszaiem się staowiska drzewa w strukturze drzewostau. Zmieia się także z jego wiekiem. Najmiejszą smukłością wyróżiają się drzewa ajstarsze, 88-letie (tab. 2, ryc. 1). Zauważale jest to w każdej klasie Krafta. W klasach drzewostau paującego i obu młodszych drzewostaów smukłość sose jest praktyczie jedakowa, a w klasach opaowaego większą smukłością cechują się drzewa ajmłodsze (tab. 2, ryc. 1). Zmieość smukłości w poszczególych klasach biosocjalych jest miejsza iż w całym drzewostaie, zaś średia dla drzewostau zasadiczo maleje z wiekiem (tab. 2). Z uwagi a zróżicowaie smukłości, ze względu a klasę biosocjalą i a wiek drzewostau przeprowadzoo aalizę wariacji. Poprzedzoo ją oceą zgodości rozkładów empiryczych smukłości z rozkładem ormalym. Ocey tej dokoao testem Kołmogorowa Smirowa. Zarówo aalizę wariacji, jak i oceę zgodości z rozkładem ormalym przeprowadzoo jedyie dla klas drzewostau paującego. Na jej pod-

4 36 Katarzya Kaźmierczak Klasa Krafta Tab. 2. Podstawowe charakterystyki statystycze smukłości sose w klasach biosocjalych Tab. 2. Basic statistical characteristics for tree slederess i differet biosocial classes Drzewosta 35-leti 50-leti 88-leti x V [%] x V [%] ,89 7, ,88 7, ,66 10, ,04 8, ,04 9, ,79 11, ,19 9, ,19 8, ,89 9, ,09 13, ,06 13, ,79 14,08 4a 44 1,34 10, ,30 7,65 5 1,00 6,26 4b 36 1,38 12,72 9 1,33 10,76 5a 37 1,50 12, ,40 12, ,30 8,32 d-sta 302 1,21 18, ,10 14, ,79 14,25 x V [%] Tab. 3. Współczyiki korelacji pomiędzy smukłością sose a wybraymi cechami drzew i ich miarami przestrzei wzrostu Tab. 3. Correlatio coefficiets for slederess, selected tree features ad measures of the growth space of sigle tree Wiek klasa Krafta Cecha drzewa d 1,3 h V gr Zv 10 l k /h 35 lat 0,818* -0,922* -0,630* -0,864* -0,798* -0,500* 50 lat 0,785* -0,940* -0,582* -0,865* -0,807* -0,500* 88 lat 0,651* -0,902* -0,308* -0,807* -0,690* -0,433* Miara przestrzei wzrostu drzewa Wiek p k d k d k d 2 k /d 2 1,3 ppd d k /h 35 lat -0,720* -0,763* -0,033-0,005-0,721* -0,689* 50 lat -0,756* -0,775* -0,127* -0,106-0,764* -0,703* 88 lat -0,638* -0,659* -0,051-0,026-0,631* -0,622* *współczyik korelacji istoty statystyczie: 0,05 stawie ie stwierdzoo odstępstw rozkładu empiryczego smukłości od rozkładu ormalego w poszczególych klasach biosocjalych drzewostau paującego w badaych zbiorowiskach sosowych. Na podstawie przeprowadzoej aalizy wariacji stwierdzoo, iż a smukłość w istoty statystyczie sposób wpływa zarówo pozycja biosocjala drzewa, jak i wiek drzewostau. Poadto stwierdzoo łączy wpływ obu czyików a smukłość badaych sose.

5 Smukłość sose w klasach biosocjalych 37 Ryc. 1. Kształtowaie się średiej smukłości w klasach biosocjalych drzewostaów sosowych Fig. 1. Chages of tree slederess i differet biosocial classes of pie stads We wszystkich drzewostaach sosowych ze smukłością ajsiliej związaa jest pierśica drzewa, miąższość grubizy, klasa biosocjala i bieżący 10-leti przyrost miąższości (tab. 3). Silą korelację smukłości stwierdzoo także z miarami przestrzei wzrostu: szerokością koroy, przestrzeią pojedyczego drzewa, powierzchią rzutu koroy i stopiem rozłożystości koroy (tab. 3). Współczyik korelacji z liczbą przestrzei wzrostowej Seebacha w ajstarszych drzewostaach i ilorazem powierzchi rzutu koroy we wszystkich jest ieistoty statystyczie. Każdorazowo ajmiejszy współczyik korelacji uzyskao w przypadku ajstarszego, 88-letiego drzewostau. Smukłość drzewa maleje ze wzrostem każdej pomierzoej cechy sosy, rośie jedyie z pogarszaiem się pozycji drzewa w drzewostaie (tab. 3). Dyskusja Prezetowae badaia wykazały wzrost smukłości sose wraz z pogarszaiem się staowiska drzewa w strukturze pioowej drzewostau. Wyiki uzyskae dla ajstarszego, 88-letiego drzewostau wykazują miejszą smukłość drzew wszystkich klas Krafta. Badaia Rymer-Dudzińskiej [1992b] drzewostaów sosowych wykazały, że ze wzrostem wieku średia smukłość drzew malała. Spadek smukłości astępował także ze wzrostem przeciętej pierśicy i wysokości drzewostau. Wzrost współczyika smukłości atomiast astępował przy rosącym zagęszczeiu i klasie boitacji. Związek smukłości z wymieioymi cechami przyjmował kształt prostoliiowy, ajsiliejszy z wiekiem i przeciętą pierśicą drzewostau, słabszy z wysokością i zagęszczeiem, a ajsłabszy z boita-

6 38 Katarzya Kaźmierczak cją. Rymer-Dudzińska [1992a] wykazała także, że smukłość sose rośie z pogarszaiem się klasy biosocjalej. Zbieże wyiki dotyczące smukłości uzyskao w odiesieiu do świerków pochodzących z Sudetów Środkowych. Malała oa z wiekiem oraz ze wzrostem pierśicy, wysokości i miąższości. Najsiliej związaa była z pierśicą i miąższością, słabiej z wiekiem i wysokością [Kaźmierczak i i. 2008b]. Badaia świerka z Beskidów Zachodich wykazały, że smukłość zmieia się także w zależości od ich położeia ad poziomem morza. Świerki rosące w iższych partiach gór cechowały się a ogół większą smukłością [Orzeł i Socha 1999]. Badaia Rymer-Dudzińskiej i Tomusiaka [2000] wykazały zależość smukłości w drzewostaach bukowych od przeciętej pierśicy, wieku, wysokości oraz grubości kory, zaś ie stwierdzoo związku z długością koroy. Dla drzewostaów dębowych uzyskao podobe wyiki, jedak związki były siliejsze i ie stwierdzoo zależości smukłości od długości koroy oraz grubości kory a pierśicy. Rówież aalizy smukłości dębów [Kaźmierczak i i. 2009] wykazały istote zróżicowaie tej cechy drzewa ze względu a staowisko biosocjale. Stwierdzoo poadto sile skorelowaie smukłości z pierśicą w korze i bez kory, z pierśicowym polem powierzchi przekroju i podwóją grubością kory a pierśicy, słabsze z klasą Krafta, miąższością i wiekiem. Najmiejszy współczyik korelacji uzyskao dla związku smukłości z wysokością. Ze wzrostem wszystkich cech poza klasą Krafta i pierśicową liczbą kształtu smukłość dębów malała. Rówież ie badaia Kaźmierczak z zespołem [2008a] wykazały zmiejszaie się smukłości dębów ze wzrostem wieku, pierśicy, przyrostu pierśicy, miąższości i przyrostu miąższości. W przypadku wysokości zaobserwowao tedecję odwrotą, ale istotą statystyczie tylko u drzew ajmłodszych. Na smukłość główych gatuków drzew w Puszczy Niepołomickiej wpływa rówież wiek drzew. Z jego wzrostem spada ich smukłość. Drzewa liściaste okazały się bardziej smukłe od sosy i modrzewia [Orzeł 2007]. Badaia Kaźmierczak i i. [2011] wykazały, że a wielkość współczyika smukłości modrzewia wpływa zarówo wiek, jak i pozycja biosocjala drzewa w drzewostaie, ie stwierdzoo atomiast wpływu żyzości siedliska a smukłość. Wioski 1. Na wielkość współczyika smukłości sosy wpływa zarówo wiek, jak i pozycja biosocjala drzewa w drzewostaie. 2. Smukłość drzewa maleje ze wzrostem każdej uwzględioej w badaiach cechy sosy, zwiększa się jedyie z pogarszaiem się pozycji drzewa w drzewostaie. 3. Ze smukłością ajsiliej związaa jest pierśica drzewa, miąższość grubizy, klasa biosocjala i bieżący 10-leti przyrost miąższości. 4. Sily związek smukłości stwierdzoo także z miarami przestrzei wzrostu. Jedyie współczyik korelacji z liczbą przestrzei wzrostowej Seebacha w 35- i 88-letim drzewostaie oraz z ilorazem powierzchi rzutu koroy we wszystkich drzewostaach był ieistoty statystyczie.

7 Smukłość sose w klasach biosocjalych Najsłabszą korelację, w wielu przypadkach ieistotą statystyczie, stwierdzoo u ajstarszego, 88-letiego drzewostau. Literatura Burschel P., Huss J. (1997): Grudriss des Waldbaus. Berli, PareyBuchverlag. Br u c h wa l d A. Dm y t e r k o E. (2010): Metoda określaia ryzyka uszkodzeia drzewostau przez wiatr. Leśe Prace Badawcze 71(2): DOI: /v/ Br u c h wa l d A. Dm y t e r k o E. (2011): Zastosowaie modeli ryzyka uszkodzeia drzewostau przez wiatr do ocey zagrożeia lasów adleśictwa. Sylwa 155(7): Bru c h wa l d A. Dm y t e r k o E. (2012): Ryzyko powstawaia szkód w drzewostaach poszczególych adleśictw Polski. Sylwa 156(1): Kaźmierczak K., Nawrot M., Pazdrowski W., Najgrakowski T., Jędraszak A. (2011): Kształtowaie się smukłości modrzewia europejskiego (Larix decidua Mill.) w zależości od siedliska, wieku i pozycji biosocjalej. Sylwa 155(7): Kaźmierczak K., Pazdrowski W., Mańka K., Szymański M., Nawrot M. (2008a): Kształtowaie się smukłości pi dębu szypułkowego (Quercus robur L.) w zależości od wieku drzew. Sylwa 7: Kaźmierczak K., Pazdrowski W., Paraiak P., Szymański M., Nawrot M. (2008b): Smukłość jako miara stabilości świerka pospolitego (Picea abies L. Karst.) a przykładzie drzewostaów Sudetów Środkowych. Materiały koferecyje Huma ad ature safety 2008(3): Kaźmierczak K., Pazdrowski W., Szymański M., Nawrot M., Mańka K. (2009): Slederess of stems of commo oak (Quercus robur L.) ad selected biometric traits of trees. Materiały koferecyje Huma ad ature safety 2009(2): Or z e ł S. (2007): A comparative aalisis of slederess of the mai tree species of the Niepolomice Forest. EJPAU Forestry 10(2). Or z e ł S., So c h a J. (1999): Smukłość świerka w sześćdziesięcioletich drzewostaach Beskidów Zachodich. Sylwa 4: Rymer -Dudzińska T. (1992a): Smukłość drzew w drzewostaach sosowych. Sylwa 11: Ry m e r -Du d z i ń s k a T. (1992b): Zależość średiej smukłości drzew w drzewostaach sosowych od różych cech taksacyjych drzewostau. Sylwa 12: Rymer -Dudzińska T., Tomusiak R. (2000): Porówaie smukłości drzewostaów bukowych i dębowych. Sylwa 9: Za j a c z k o w s k i J. (1991): Odporość lasu a szkodliwe działaie wiatru i śiegu. Wyd. Świat. Warszawa. Adres do korespodecji Corespodig address: Katarzya Kaźmierczak kkdedro@up.poza.pl Zakład Dedrometrii i Produkcyjości Lasu Uiwersytet Przyrodiczy ul. Wojska Polskiego 71C Pozań

8