The variability of biometric indicators of birch bark, depending on the characteristics of the forest

Abstract

Береста – уникальный природный материал, который используется во многих отраслях промышленности, в фармакологии, медицине, косметологии. Для изготовления домашней утвари этот материал широко востребован населением лесных регионов России в течение многих столетий. Объект исследования – фитоценозы с преобладанием березы в составе древостоев, которые произрастают в условиях различного типа леса. Березняки на опытных объектах – высокопродуктивные древостои I–III классов бонитета. Объекты исследования подобраны в лесном фонде Ленинградской области на территории нескольких лесничеств. Таксационная характеристика древостоев на опытных объектах дана с использованием стандартных методик таксации и лесоводства. Образцы бересты отбирали со стволов модельных деревьев на высоте 1,3 м, без повреждения флоэмы. Образцы стремились брать с южной стороны ствола, размеры образцов – примерно 1010 см. Отбор образцов бересты осуществляли с модельных деревьев из преобладающих ступеней толщины (ступени с наибольшим количеством стволов березы). Из каждой преобладающей ступени образцы взяты не менее чем с трех модельных деревьев. На каждом опытном объекте выбрано 10–28 модельных деревьев. У каждого дерева измеряли высоту, диаметр ствола и фиксировали его жизненное состояние. Образцы бересты взвешивали в свежем состоянии и определяли толщину, длину, ширину и площадь поверхности. Размеры образцов измеряли обычной линейкой, а толщину – штангенциркулем с точностью до 0,1 мм. Каждый образец маркировали с указанием даты, номера объекта, номера модели, диаметра ствола. В лабораторных условиях образцы высушивали до воздушно-сухого состояния и снова взвешивали для определения влажности бересты. Результаты исследования свидетельствуют о том, что характеристики бересты зависят от степени развития дерева. Одним из основных таксационных показателей, влияющих на биометрические характеристики бересты, является диаметр ствола, который, в свою очередь, зависит от степени развития дерева, от его возраста, от условий места произрастания. Установлено, что толщина бересты в абсолютном большинстве случаев зависит от интегрального показателя – диаметра ствола: чем больше диаметр, тем больше толщина бересты. Исключения имеют место: самому большому диаметру ствола не всегда соответствует максимальная толщина бересты и, наоборот, при минимальном диаметре ствола толщина бересты может быть больше, чем у дерева с большим диаметром ствола. По абсолютным значениям толщина бересты на высоте 1,3 м у выбранных модельных деревьев варьирует от 0,3 до 4,2 мм. Вариация толщины бересты выражена и у деревьев с одинаковым диаметром ствола, что связано с возрастом дерева – чем больше возраст, тем больше толщина коры. При этом выявлено, что береста имеет разную плотность. На стволах большого диаметра береста менее плотная, чем на стволах, имеющих небольшой диаметр. На этот показатель также влияет возраст дерева: при одинаковом диаметре ствола береста имеет более высокую плотность у деревьев, возраст которых больше. В целом проявляется следующая тенденция: чем больше диаметр ствола, тем меньше плотность бересты, т. е. у крупных деревьев береста более рыхлая, по сравнению с мелкими деревьями. Плотность бересты варьирует в широких пределах – от 220 до 794 кг/м3. Объем квадратного метра бересты связан с ее толщиной и также зависит от диаметра ствола и возраста дерева. Полученные результаты можно использовать при корректировке таблиц по определению запасов отдельных элементов дерева (коры) для условий Северо-Запада России и при таксации березняков таежной зоны. Материалы исследования могут быть использованы и при разработке лесных планов, лесохозяйственных регламентов, проектов освоения лесных участков. Основной итог исследования: установлена прямая зависимость биометрических характеристик бересты от диаметра ствола березы и возраста дерева. При этом выявлены и исключения из установленной закономерности, которые связаны с влиянием других факторов. Birch bark is a unique natural material that is used in many industries, pharmacology, medicine, cosmetics. For the manufacture of household utensils this material is widely used by the population of the forest regions of Russia for many centuries. The object of study – the phytocenosis with a predominance of birch in the structure of forest stands, which grow in different forest types. Birch on the experimental objects is a highly productive forest stands of the I–III classes of bonitet. The research objects are selected in the forest Fund of the Leningrad region on the territory of several forest districts. Taxonomic characteristics of the forest stand at the experimental objects was given using the standard methods of forest inventory and forest management. Bark samples were taken from trunks of model trees at a height of 1.3 m, without damaging the phloem. The samples were aspired to take on the South side of the tree, dimensions approximately 10×10 cm samples of birch bark carried out with a model tree of the prevailing levels of thickness (stage with the greatest number of trunks of birch). From each dominant stage samples were taken from not less than 3 model trees. On each sample site was selected from 10 to 28 model trees. Each tree we measured height, trunk diameter and recorded its status. The bark samples were weighed in fresh condition, and determining the thickness, length, width and surface area. The dimensions of the samples were measured in the normal range, and the thickness – a caliper with an accuracy of 0.1 mm. Each sample is marked with the date, object, model number, diameter of the trunk. In the laboratory the samples were dried to air-dry state and weighed again to determine moisture content of bark. The results of the study indicate that the characteristics of birch bark depends on the degree of development of the tree. One of the key taxation factors affecting biometric characteristics of birch bark is the trunk diameter, which in turn depends on the degree of development of the tree, age, conditions of growth. It is established that the thickness of the bark in most cases depend on the integral index of the trunk diameter, the larger the diameter, the greater the thickness of the bark. Exceptions are made, the largest trunk diameter does not always correspond to the maximum thickness of the bark and Vice versa – with a minimum trunk diameter bark thickness can be more than a tree with a large trunk diameter. In terms of absolute bark thickness at a height of 1.3 m from the selected model trees varied from 0.3 to 4.2 mm. the Variation of bark thickness expressed in trees with the same trunk diameter, which is associated with the age of the tree – the greater the age, the greater the thickness of the crust. At the same time revealed that the bark has a different density. On trunks of large diameter bark is less dense than on the trunks with a small diameter. This indicator is also affected by tree age, with the same diameter of the trunk bark has a higher density of trees whose age is more. Generally manifests itself following trend: the larger the diameter of the barrel, the less the density of birch bark, i.e., larger trees the bark is looser, compared to small trees. The density of bark varies widely, from 220 to 794 kg/m3. The volume per square meter of bark is associated with its thickness and also depends on diameter of trunk and age of tree. The obtained results can be used when adjusting the tables to determine the stocks of individual elements of the tree (bark) for North-West Russia and with the assessment of birch forests of the taiga zone. In addition, the research materials can be used in developing forest plans, forestry policies, development projects and forest land. The main result of this research is a direct correlation of biometric characteristics of birch bark from the diameter of birch trunk and age of tree. While the identified exceptions to the established regularities that are associated with the influence of other factors.