Как определить возраст дерева не срубая его. Определение возраста дерева с использованием простейших математических приёмов. Изучение годичных колец по спилам

Изменение таксационных показателей дерева связано с его возрастом, поэтому необходимо уметь определять возраст расту- щего дерева. В результате деятельности камбиального слоя за вегетационный период откладывается слой древесины. Каждый годичный слой состоит из ранней (весенней) и поздней (летней) древесины, имеющей различные окраски и плотность. Они хо- рошо заметны на поперечном разрезе ствола большинства дре- весных пород в виде концентрических кругов и поэтому возраст дерева определяют по числу r о д и ч н ы х с л о е в.

У хвойных пород годичные слои хорошо заметны невоору- женным глазом, а у некоторых лиственных пород, например v липы, осины, березы, граба, тополя, их различить трудно. В этом случае для облегчения подсчета годичных слоев попереч- ный срез тщательно зачищают, смачивают красящими вещест- вами (например, слабым раствором марганцовки) и рассматри- вают в лупу. Для точного определения возраста дерева необхо- димо установить число годичных слоев на срезе у шейки корня. Для контроля результатов подсчет слоев обязательно следует вести по двум взаимно перпендикулярным радиусам от перифе- рии к центру или наоборот. При обычных таксационных работах

возраст определяют по числу годичных слоев на пне. Возраст растущих деревьев определяют возрастным буравом (рис. 2.10).

Возрастной бурав представляет собой полый цилиндр, на од- ном конце которого имеется резьба, другой конец - четырех- гранный. Внутренняя полость бурава имеет вид конуса, который сужается к винтовой нарезке, а наружная поверхность цилин- дрическая.

На четырехгранный конец бурава надевается ручка и с по- мощью пластинчатой защелки бурав фиксируется в ручке. Ручка одновременно является футляром для. бурава.

Третьей составной частью бурава является желобчатая сталь- ная пластинка с мелкими зубцами на конце. Другой конец пла- стинки оканчивается пробкой с резьбой.

При взятии проб древесины (керна) бурав четырехгранным концом вставляют в ручку, ставят его перпендикулярно оси ствола и ввинчивают в древесину. По мере углубления бурава в полость трубки входит древесина. После того, как бурав вой- дет в древесину на требуемую глубину в его полость через от- верстие иа ручке вставляют желобчатую пластинку и повора- чивают бурав в обратную сторону, извлекают его из ствола де- рева. вместе с цилиндром древесины.

На цилиндрике подсчитывают число годичных слоев и к по- лученному результату прибавляют число лет, необходимое для достижения высоты, на которой взят цилиндрик. Это число лет зависит от породы, происхождения, условий роста.

Возрастной бурав позволяет извлекать цилиндрик длинойдо 35 см, что позволяет устанавливать возраст деревьев, имеющих диаметр до 70 см.

У медленно растущих пород, а также у пород, выросших под пологом леса, годичные слои очень тонкие и трудно поддаются подсчету. В таких случаях число слоев можно подсчитать, при- меняя прибор УОТ (устройство оптическое таксационное).

Устройство (рис. 2.11) состоит из корпуса, окуляра, линзы, втулки. В корпусе имеется сквозное отверстие для ввода цилин- дрика древесины и его продольного перемещения.

Для определения возраста цилиндрик древесины вставля- ется в сквозное отверстие. Вращая втулку, производят фоку- сировку устройства, при которой должны быть ясно разли- чимы годичные кольца. Продвигая цилиндрикдревесины в сквоз- ном отверстии, считают число годичных слоев. У молодых де- ревьев хвойных пород возраст можно определить по количеству мутовок.

Приближенно возраст дерева можно определить и визуально по внешним признакам. Так, крона у молодого дерева имеет ко- нусообразную форму, сучья, располагаются под острым углом к оси ствола и опущены низко. С увеличением возраста дерева крона приобретает шарообразную или зонтикообразную форму, сучья сначала приходят в горизонтальное положение, а у ста- рых деревьев они свисают, нижняя часть ствола очищается от сучьев.

Важным признаком для определения возраста дерева явля- ется строение и окраска коры. У молодых деревьев кора, как правило, гладкая и более светлая. У сосны и ели до 60...70 лет кора имеет гладкую поверхность и только в нижней части (до 1 м) становится. чешуйчатой. В 130... 150 лет чешуйчатая кора достигает половины высоты, а в нижней части она становится трещиноватой. С дальнейшим увеличением возраста этот про- цесс продолжается. У старых деревьев на коре появляются мхи и лишайники.

Определение возраста имеет большое практическое значение: он нужен для установления спелости леса и возраста его рубки, назначения различных лесохозяйственных мероприятий, рубок ухода.

Контрольные вопросы

1. Какими показателями характеризуется форма древесного ствола и как онн определяются?

2. Как определить высоту и диаметр растущего дерева? Назовите приборы и инструменты для этого; какова их точность?

3. Как и с какой точностью можно определить объем растущего дерева?

4. Каково назначение массовых таблиц объема и сбега и как пользоваться ими?

5. Как определить возраст дерева?

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.

Рядом с моим домом растет старая береза. Я помню её с самого раннего детства. Уже тогда она была огромным деревом с сильной, раскидистой кроной. Недавно у меня был День рождения, мне исполнилось семь лет. А сколько лет этой старой березе? Кто её посадил? Ответить на мои вопросы помогла данная исследовательская работа. Посоветовавшись с мамой, мы решили назвать её «Тайна старой берёзы».

Цель проекта:

Определить возраст березы, растущей возле дома. Узнать, кем и с какой целью она была посажена.

Задачи:

Изучить информацию по этому вопросу.
Познакомиться с разными способами определения возраста деревьев.
Провести наблюдения.
Сравнить результаты и сделать выводы.
Оформить исследование.

Гипотеза: Можно определить возраст берёзы, используя какие-то её свойства.

1. Методика исследования

1.1. Опрос других людей

Для того чтобы узнать возраст человека, нужно знать год его рождения. Возраст моей берёзы можно определить так же. Чтобы узнать, кем и когда она была посажена, я опросила своих родителей и соседей.

1.2. Определение возраста березы по особенностям коры

Подобно тому, как у стареющего человека на лице появляются морщины, у дерева с возрастом изменяется кора. У молодой березки кора белая, тонкая, гладкая, а у старой она темного, почти черного цвета, особенно у основания ствола. Изменяется не только цвет. Кора старой березы толстая, грубая, вся потрескавшаяся.

1.3. Определение возраста берёзы по толщине ствола

Довольно точно определить возраст дерева можно, измерив его обхват на высоте 1 метр над землей. В среднем дерево растет в толщину на 2,5 сантиметра в год. Если оно растет в густом лесу - этот показатель равен 1-1,5 сантиметрам.

1.4. Определение возраста берёзы по годичным кольцам

Возраст дерева можно определить по количеству годичных колец на спиле. Сколько колец столько и лет дереву.

1.5. Определение возраста березы с помощью возрастного бура

Просверливают ствол до самой его сердцевины, затем бур вынимают. Внутри него остается древесный столбик с полным набором годичных колец. Сколько колец столько и лет дереву.

2. Результаты исследований

2.1. Опрос других людей

Судя по опросу, возраст моей берёзы равен: 2010 - 1960 = 50 лет.

2.2. Определение возраста березы по особенностям коры

Кора в нижней части ствола до высоты 2,5 метров почти черная. Она твёрдая, неровная, покрыта бороздами и трещинами. На ней растут лишайники. Это говорит о том, что дерево старое.

2.3. Определение возраста берёзы по толщине ствола

С помощью рулетки мы измерили толщину ствола на высоте 1 метр. Она равна 142 сантиметрам. Зная, что на открытом месте берёза утолщается на 2,5 сантиметра в год, папа помог мне рассчитать возраст берёзы.

142: 2,5 =56,8 (около 57 лет)

2.4. Определение возраста берёзы по годичным кольцам

Мама показала мне, как находить и считать годичные кольца на спиле ствола. Количество колец равно количеству лет дерева. Я научилась этому. Но применить метод для определения возраста моей берёзы невозможно, потому, что её пришлось бы спилить, а я не хочу принести вред своей берёзке.

2.5. Определение возраста березы с помощью возрастного бура

Из Интернета я узнала, что определить возраст дерева, не повреждая его, можно прибором, который называется возрастной бур. С его помощью из ствола извлекают небольшой кусочек толщиной с карандаш и по нему считают годичные кольца. Дерево от этого не страдает. Найти такой прибор в городе Барыше нам не удалось.

Выводы

Я научилась находить нужную информацию: беседовала с людьми, использовала Интернет и книги.
Познакомилась со способами, которые помогают определить возраст дерева.
Вместе с папой проводила наблюдения.
Выяснила, что возраст берёзы равен примерно 50 - 57 годам.
Установила, что берёзу посадил Терентьев И.Д., участник Великой Отечественной войны. Сказать точно, с какой целью, я не могу, так как он давно умер. Быть может он хотел украсить улицу, на которой стоял его новый дом. Остальные пять берёз в округе тоже были посажены им.

С давних пор береза пользуется на Руси особым почетом и уважением. Её никогда не спутаешь с другими деревьями. Только у берёзы такой красивый ствол. А как красивы маленькие, похожие на сердечки, зелёные листочки! Из-за многочисленных целебных свойств её называют деревом жизни и здоровья. Не случайно ей посвящено много замечательных песен и стихов.

Я считаю, что человек должен бережно относиться не только к берёзовым рощам, но и заботиться о тех деревьях, которые растут возле его дома. Они приносят не меньшую пользу!

Мне было очень интересно узнать историю старой берёзы и разгадать её тайну.

Приложение: Презентация «Тайна старой берёзы» (1 МБ).

Гурина Татьяна, учащаяся 1 «А» класса МОУ СОШ №3 им. И.В. Седова МО Барышский район Ульяновской области. Руководители: Гурина Ольга Викторовна, учитель биологии высшей квалификационной категории МОУ СОШ №3 им. И.В. Седова МО Барышский район Ульяновской области, стаж работы - 16 лет; Макарова Марина Сергеевна, учитель начальных классов высшей квалификационной категории МОУ СОШ №3 им. И.В. Седова МО Барышский район Ульяновской области, стаж работы - 23 года.

Иногда возникают ситуации, когда нужно узнать информацию об определенном дереве. Так, одним из самых важных показателей является возраст дерева, что также может вызвать определенный интерес. Но размер дерева не всегда может указать на его возраст, а также точно сказать, сколько дереву лет. Именно поэтому существуют способы определения возраста дерева.

Методы определения возраста дерева делятся на деструктивные и недеструктивные. По большей части, лучше использовать недеструктивные методы, которые позволят узнать возраст дерева без его разрушения.

К недеструктивным методам относятся следующие способы:

Первый способ: информация. Если дерево посажено в городе или в населенном пункте, чаще всего вы сможете найти информацию о дате посадки. Это сразу же ответит на ваш вопрос о возрасте дерева. Чаще всего эти сведения задокументированы. В любом случае, старожилы могут знать и даже помнить этот день.

Второй способ: мутовки. Многие деревья, например хвойные, ежегодно образуют мутовки. Так, подсчитав количество мутовок, можно узнать, сколько лет дереву. Конечно, этот метод не так точен, как некоторые другие, но он позволит не нарушать рост дерева.

Третий способ: диаметр ствола. Для того, чтобы примерно определить возраст дерева, необходимо измерить длину окружности ствола на уровне чуть больше метра. По формуле вычислите диаметр, и подсчитайте примерный прирост на каждый год. Данный способ также хорош тем, что не нарушает роста дерева, но он обычно менее эффективен, чем остальные.

К деструктивным методам относятся следующие способы:

Первый способ: кольца ствола. Вы можете использовать, например, пень уже спиленного дерева, или специально спилить дерево, чтобы определить его возраст. Как правило, кольцо ствола деревьев имеет два цвета: темный, который образуется летом, и светлый, образующийся весной. Таким образом, можно без труда узнать возраст дерева, подсчитав кольца.

Второй способ: бур Пресслера. Этот способ является не совсем деструктивным, так как не требует спиливания дерева, но является не менее точным. Для этого способа используется специальный бур, при вворачивании которого внутрь бура попадает древесина, которая показывает количество колец.

Для измерения требуется бур, длина которого не меньше семидесяти пять процентов от диаметра ствола. Таким образом, в дереве образуется лишь небольшое несквозное отверстие, которое в скором времени закрывается смолами или соком, и не вредит дереву.

Как видите, существует несколько методов определения возраста дерева. Некоторые из них являются достаточно точными, другие - не совсем точными. Одни методы требуют спиливания или повреждения дерева, а другие только требуют сбора информации или определенных вычислений.

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!