Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2021
Идентификатор DOI: 10.37482/0536-1036-2021-2-70-85
Ключевые слова: tree state, Visual estimation, radial growth, dielectric characteristics, expressmeasurements, состояние дерева, визуальная оценка, радиальный прирост, диэлектрические характеристики, экспресс-измерения
Аннотация: Рассмотрены возможности использования методов диэлектрической спектроскопии для оценки состояния деревьев. Диэлектрические показатели характеризуют клеточные мембраны и проводимость растительных тканей. Для измерения диэлектрических показателей использован диэлектрический импульсный фурье-спектрометр оригинальной конструкции, подклПоказать полностьююченный к портативному компьютеру, с помощью которого осуществляется управление и питание прибора. Его конструкция позволяет экспрессно (за время около 1 с) получить информацию о диэлектрических характеристиках тканей ствола дерева в диапазоне частот от 1 до 100 кгц и в полевых условиях обработать, визуализировать и сохранить результаты измерений на компьютере. Оценки состояния деревьев, полученные с помощью диэлектрического импульсного фурье-спектрометра, сопоставлялись с визуальными характеристиками дерева и данными о его радиальном приросте. Показано, что существуют различия в значениях диэлектрических характеристик у деревьев разных категорий состояния и с разными величинами радиального прироста. Данные диэлектрической спектроскопии в отличие от субъективных качественных визуальных показателей состояния дерева носят количественный объективный характер. Их можно получить значительно быстрее и с меньшими трудозатратами по сравнению с оценками характеристик дерева по радиальному приросту. Предложенный метод использовался для оценки состояния кедра сибирского (Pinus sibirica), пихты сибирской (Abies sibirica) и ели обыкновенной (Picea obovata) в лесных насаждениях Прибайкалья. Исследования проводись как в контрольных (неповрежденных) насаждениях, так и в пораженных бактериальной водянкой. Показано, что предложенный метод может быть применен для экспресс-оценки состояния деревьев и уровня их повреждений. Dielectric spectroscopy methods for estimating the state of trees were considered. Dielectric characteristics describe cell membranes and conductivity of plant tissues. A pulsed Fourier transform dielectric spectrometer of an original design was used to measure the values of dielectric characteristics. The spectrometer was connected to a portable computer, which was used to control and power it. The device design allows to expressly (in about 1s) receive information on the dielectric characteristics of the tree trunk tissues in the frequency range from the field conditions. Tree state estimates obtained with the pulsed Fourier transform dielectric spectrometer were compared with the visual tree characteristics and radial growth data. It is shown that there are differences in the values of dielectric characteristics in trees of different state categories and with different values of radial growth. Dielectric spectroscopy data, unlike subjective qualitative visual indicators of tree state, are quantitative and objective. The data can be obtained much faster and with less effort compared to estimates of tree characteristics by radial growth. The described method was used to estimate the state of Siberian pine (Pinus sibirica), Siberian fir (Abies sibirica) and Siberian spruce (Picea obovata) in forest plantations of the Baikal region. Studies were carried out both in control (undamaged) plantations and in those affected by bacterial infection. It is shown that the proposed method can be applied to the express state estimation of trees and the level of their damage.
Журнал: Известия высших учебных заведений. Лесной журнал
Выпуск журнала: № 2
Номера страниц: 70-85
ISSN журнала: 05361036
Место издания: Архангельск
Издатель: Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова