Способ ультразвукового испытания древесины растущего дерева на кернах

Изобретение относится к лесному хозяйству. Способ включает взятие кернов древесины и отделение от керна рабочей части для ультразвуковых измерений. Ультразвуковые измерения проводят по всей длине рабочей части керна путем последовательного отрезания годичных слоев, начиная с конца рабочей части керна со стороны периферии ствола дерева. Затем полученные значения скорости ультразвука располагают по шкале времени, начиная с момента начала роста дерева по годичным слоям, отсчитывая их от сердцевины к периферии ствола дерева. После чего выявляют статистические закономерности динамики скорости ультразвука в ходе роста и развития дерева, характеризующей качество древесины, и прогнозируют динамику скорости ультразвука. Такая технология позволит повысить качество комплексного экологического испытания древесины растущих взрослых деревьев со спелой древесиной. 5 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 ил.

 

Изобретение относится к лесному хозяйству и может быть использовано при сертификации спелой древесины на корню, например, в ходе лесоустройства, а также при экологической оценке отдельных деревьев, их биогрупп и древостоев, лесных массивов и лесных территорий.

Известен способ испытания древесины растущих деревьев на кернах (см. книгу: Столяров Д.П. и др. Использование кернов древесины в лесоводственных исследованиях. Методические рекомендации. - Л.: ЛенНИИЛХ, 1988. - 43 с.), включающий взятие кернов, изучение свойств древесины в камеральных условиях.

Недостатком известного способа является трудность изучения свойств древесины на отрезках керна из-за наклонов волокон к оси керна.

Известен также способ ультразвукового испытания растущего дерева на кернах по патенту №2144185, МКИ G01N 33/46, А01G 23/00, включающий взятие кернов, отделение от керна рабочей части для измерений, измерение геометрических параметров каждого керна по его рабочей части, определение поправок к значениям изучаемых свойств древесины по углам наклона керна к радиусу сечения дерева в продольно-радиальной и радиально-тангенциальной плоскостях анизотропии древесины, количественное измерение значений свойств древесины, например, ультразвуковых свойств, пересчет их значений с учетом поправок.

Достоинством является то, что этот способ применим преимущественно для средневозрастных, спелых и перестойных деревьев, у которых сформировалась спелая древесина, и она вдоль радиуса сечения ствола четко разделяется на заболонную, рабочую и присердцевинную зоны.

Недостатком является то, что качество древесины не оценивается с учетом зон ранней и поздней древесины в каждом годичном слое на рабочей части керна. А это не позволяет получать экологические оценки условий произрастания деревьев, которые значительно влияют на образование зоны ранней древесины в годичном слое.

Технический результат - повышение комплексности экологического испытания совместно с проведением экономического (технического) испытания древесины растущих взрослых деревьев со спелой древесиной.

Этот технический результат достигается тем, что способ ультразвукового испытания древесины растущего дерева на кернах, включающий взятие кернов древесины, отделение от керна рабочей части для ультразвуковых измерений, отличающийся тем, что ультразвуковые измерения проводят по всей дине рабочей части керна путем последовательного отрезания годичных слоев, начиная с конца рабочей части керна со стороны периферии ствола дерева, затем полученные значения скорости ультразвука располагают по шкале времени, начиная с момента начала роста дерева по годичным слоям, отсчитывая их от сердцевины к периферии ствола дерева с последующим выявлением статистических закономерностей динамики скорости ультразвука в ходе роста и развития дерева, характеризующей качество древесины, и прогнозированием динамики скорости ультразвука.

Последовательное отрезание годичных слоев со стороны периферии сечения ствола дерева выполняют внутри каждого годичного слоя в переходной зоне клеток древесины между ранней и поздней древесиной.

Возраст до места взятия керна на высоте 1,3 м определяется возрастом подроста, а при его отсутствии берется дополнительный керн на корневой шейке дерева.

На рабочей части керна, получаемой отделением от всего керна присердцевинной и заболонной зон, учитывают возраст начала керна со стороны сердцевины ствола дерева с учетом числа годичных слоев присердцевинной зоны керна, а полный возраст дерева определяют с последовательным учетом возраста до места взятия керна, числа годичных слоев, оставшихся на присердцевинной зоне, числа годичных слоев на измеряемой по значениям ширины рабочей зоне керна, а также числа годичных слоев на отрезанной от рабочей части заболонной зоне керна.

Выявление статистических закономерностей динамики скорости ультразвука в ходе роста и развития дерева, характеризующей качество древесины, осуществляют по уравнению:

ν=ν₁-ν₂-ν₃,

ν₁=α₁exp(α₂t),

ν₂=α₄exp(-α₅t)cos(πt/p₁±α₇),

ν₃=α₈texp(-α₁₀t)cos(πt/p₂±α₁₂),

где ν - расчетная скорость ультразвука в древесине по радиусу ствола по мере роста и развития дерева, по статистической модели, м/с;

ν₁ - первая и естественная составляющая (тренд) статистической закономерности, показывающая рост и развитие дерева по экспоненциальному закону, м/с;

ν₂ - вторая составляющая общей статистической закономерности, показывающая колебательную адаптацию дерева в ходе его роста и развития к экологическим условиям места произрастания, м/с;

ν₃ - третья составляющая общей статистической закономерности роста и развития дерева, показывающая стрессовое возбуждение организма как адекватный отклик взрослеющего дерева на экологические изменения окружающей растущее дерево природной и антропогенной среды, м/с;

t - текущее время жизни растущего дерева до момента взятия керна, с учетом возраста каждого годичного слоя от корневой шейки растущего дерева, лет;

р₁, p₂ - половины периодов колебательного возмущения растущего дерева для адаптации к условиям места произрастания и стрессового возбуждения на внешние воздействия со стороны окружающей растущее дерево природной и антропогенной среды, лет;

α₁...α₁₂ - параметры общей статистической закономерности, значения которых получаются идентификацией общей закономерности по измеренным данным скорости ультразвука, и они получают численные значения для каждого дерева как индивидуального организма.

Прогнозирование динамик скорости ультразвука осуществляют по первой составляющей уравнения статистической модели:

ν=ν₁=α₁exp(α₂t).

Сущность изобретения заключается в том, что используются физические волновые свойства растущих деревьев жить и формировать клеточную структуру древесины с использованием энергоинформационного общения с космической энергией. Любое дерево как высшее растение адаптируется колебательным образом к условиям окружающей среды, медленно реагируя на изменяющиеся на данном участке земельной территории планеты Земля факторы жизнедеятельности: солнечный свет, тепло, влага и питательные вещества.

Сущность заключается также в том, что по мере роста и развития годичные слои фиксируют результаты текущих энергоинформационных обменов со своей окружающей средой в клеточных структурах. Диагностика ультразвуковыми методами вполне возможно. Только в отличие от диагностики органов человека с помощью ультразвука применяются малые частоты ультразвука (60 кГц вместо 1,1 МГц).

Положительный эффект заключается в том, что техническая оценка древесины по прототипу дополняется экологической оценкой всего процесса роста и развития изучаемого растущего дерева без его разрушения, то есть только на кернах. Это позволит проверить прогнозы на статистической модели последующими взятиями кернов и их изучением с помощью ультразвукового прибора.

Положительный эколого-экономический эффект заключается также в том, что одновременно выполняется как экологическая, так и техническая сертификации древесины конкретного растущего дерева.

При этом учитываются свойства не только стволов деревьев, но и условий их роста и развития. Таким образом, предлагаемый способ действительно реализует эколого-экономический (эколого-технологический) подход к сертификации древесины на корню, а не только утилитарно-потребительский подход для целей изготовления изделий из древесины.

В связи с этим техническое решение обладает существенными признаками новизны, положительным эффектом и перспективой расширения практического применения в инженерной экологии, то есть в экологической оценке лесных территорий, а также территорий с произрастающими древесными растениями. Предлагаемый способ позволяет расширить исследования в направлении общего древесиноведения.

Из анализа научно-технической и обзора патентной литературы материалов, порочащих новизну предлагаемого способа, не обнаружено.

Способ ультразвукового испытания древесины растущего дерева на кернах включает в себя следующие действия.

Вначале отбирают на участке леса (или участках земли с растущими деревьями) учетные деревья.

Взятие керна осуществляют вдоль геодезической оси север-юг при технической сертификации и юг-север при экологической сертификации древесины. Отделением присердцевинной и заболонной зон керна оставляют его рабочую часть.

В дальнейшем испытания можно проводить двумя путями:

во-первых, получение результатов испытания на кернах для экологических (сертификация земельных участков на данной территории) целей при высокоточном моделировании и последующем прогнозировании динамики скорости ультразвука;

во-вторых, закономерности динамики по не уточненным исходным данным измерений скорости ультразвука в дальнейшем применяются только для технических (сертификация древесины на корню для выработки ценных видов древесных сортиментов в будущем) целей.

В первом случае, при необходимости выявления высокоточных статистических закономерностей динамики скорости ультразвука по годам (годичным слоям), последующие действия выполняются по прототипу: измерение геометрических параметров каждого керна, определение поправок к значениям изучаемых свойств древесины по углам наклона керна, количественное измерение свойств древесины, пересчет их с учетом поправок. Эти действия позволяют уточнять измеренные значения скорости ультразвука по каждому керну древесины на разных высотах ствола дерева. Полученные точные результаты позволяют диагностировать текущее состояние древесного организма и затем проанализировать физиологические процессы, происходившие в момент взятия керна в стволе дерева (здесь есть некоторая аналогия с ультразвуковой диагностикой внутренних органов человека в медицине).

Во втором случае, когда необходим массовый статистический материал для усредненных выводов о качестве древесины для получения ценных видов сортиментов для деревообработки, действия по прототипу можно и не выполнять, а керн брать только на высоте 1,3 м от корневой шейки. Тогда по нескольким деревьям судят о качестве древостоя, направляемого в будущем валкой и разделкой всех деревьев или их части (например, прореживанием леса или проходными рубками леса) на различные виды древесинных сортиментов.

Ультразвуковые измерения проводят по всей длине рабочей части керна путем последовательного отрезания годичных слоев, начиная с конца рабочей части керна со стороны периферии ствола дерева, затем полученные значения скорости ультразвука располагают по шкале времени, начиная с момента начала роста дерева по годичным слоям, отсчитывая их от сердцевины к периферии ствола дерева, после этого статистическим моделированием выявляют закономерность динамики скорости ультразвука в ходе роста и развития дерева, причем прогнозирование значений скорости ультразвука выполняют по первой составляющей готовой статистической модели.

Последовательное отрезание годичных слоев со стороны периферии сечения ствола дерева выполняют внутри каждого годичного слоя в переходной зоне клеток древесины между ранней и поздней древесиной.

Возраст до места взятия керна на высоте 1,3 м определяется возрастом подроста, а при его отсутствии берется дополнительный керн на корневой шейке дерева.

На рабочей части керна, получаемой отделением от всего керна присердцевинной и заболонной зон, учитывается возраст начала керна со стороны сердцевины ствола дерева с учетом числа годичных слоев присердцевинной зоны керна, а полный возраст дерева определяется с последовательным учетом возраста до места взятия керна, числа годичных слоев, оставшихся на присердцевинной зоне, числа годичных слоев на измеряемой по значениям ширины рабочей зоне керна, а также числа годичных слоев на отрезанной от рабочей части заболонной зоне керна.

По результатам измерения ширины годичных слоев статистическим моделированием выявляют закономерность в виде формулы:

ν=ν₁-ν₂-ν₃,

ν₁=α₁exp(α₂t),

ν₂=α₄exp(-α₅t)cos(πt/p₁±α₇),

ν₃=α₈texp(-α₁₀t)cos(πt/p₂±α₁₂),

где ν - расчетная скорость ультразвука в древесине по радиусу ствола по мере роста и развития дерева, по статистической модели, м/с;

ν₁ - первая и естественная составляющая (тренд) статистической закономерности, показывающая рост и развитие дерева по экспоненциальному закону, м/с;

ν₂ - вторая составляющая общей статистической закономерности, показывающая колебательную адаптацию дерева в ходе его роста и развития к экологическим условиям места произрастания, м/с;

ν₃ - третья составляющая общей статистической закономерности роста и развития дерева, показывающая стрессовое возбуждение организма как адекватный отклик взрослеющего дерева на экологические изменения окружающей растущее дерево природной и антропогенной среды, м/с;

t - текущее время жизни растущего дерева до момента взятия керна, с учетом возраста каждого годичного слоя от корневой шейки растущего дерева, лет;

р₁, p₂ - половины периодов колебательного возмущения растущего дерева для адаптации к условиям места произрастания и стрессового возбуждения на внешние воздействия со стороны окружающей растущее дерево природной и антропогенной среды, лет;

α₁...α₁₂ - параметры общей статистической закономерности, значения которых получаются идентификацией общей закономерности по измеренным данным скорости ультразвука, и они получают численные значения для каждого дерева как индивидуального организма.

Для экологической сертификации учитываются все три составляющие предложенной статистической закономерности, а для технической сертификации на древесное сырье закономерность выявляют только по первой составляющей, по тренду изменения скорости ультразвука в зависимости от возраста годичного слоя. Таким образом, техническая сертификация может практически выполняться без учета поправочных коэффициентов и без волновых составляющих к тренду динамики, что значительно повышает производительность труда исследователей при технической сертификации по сравнению с экологической сертификацией.

У готовой общей статистической закономерности для прогнозирования на перспективу, равной по продолжительности числу годичных слоев на рабочей части керна, принимают первую составляющую общей закономерности в виде формулы

ν=ν₁=α₁exp(α₂t).

Предлагаемый способ рекомендуется применять на учетных деревьях, которые после взятия деревьев могут быть оставлены для экологического мониторинга. Однако он может быть использован применительно к модельным деревьям, то есть в ходе лесоустроительных работ, когда модельные деревья валятся и разделываются на отрезки длиной 1 м (молодняк) и 2 м (взрослый лес).

Способ ультразвукового испытания древесины растущего дерева на кернах реализуется, например, в лесу при комплексной (экологической и технической) сертификации деревьев древостоя следующим образом.

Вначале в лесу выбирают учетное дерево, то есть такое дерево, которое позволяет многократно проводить экологические обследования и эксперименты с кернами древесины. Затем осматривают кору и поверхность для возможного взятия керна буравом насквозь ствола по его диаметру.

Затем измеряют геометрические и размерные параметры керна, его частей и отрезков, определяют поправки к значениям изучаемых свойств по углам наклона керна, его частей и отрезков по углам наклона керна к диаметру сечения дерева, а после количественного измерения значения свойств их пересчитывают с учетом поправок.

Ультразвуковые измерения проводят по всей длине рабочей части керна путем последовательного отрезания годичных слоев, начиная с конца рабочей части керна со стороны периферии ствола дерева, затем полученные значения скорости ультразвука располагают по шкале времени, начиная с момента начала роста дерева по годичным слоям, отсчитывая их от сердцевины к периферии ствола дерева, после этого статистическим моделированием выявляют закономерность динамики скорости ультразвука в ходе роста и развития дерева, причем прогнозирование значений скорости ультразвука выполняют по первой составляющей готовой статистической модели.

Последовательное отрезание годичных слоев со стороны периферии сечения ствола дерева выполняют внутри каждого годичного слоя в переходной зоне клеток древесины между ранней и поздней древесиной.

Возраст до места взятия керна на высоте 1,3 м определяется возрастом подроста, а при его отсутствии берется дополнительный керн на корневой шейке дерева.

На рабочей части керна, получаемой отделением от всего керна присердцевинной и заболонной зон, учитывается возраст начала керна со стороны сердцевины ствола дерева с учетом числа годичных слоев присердцевинной зоны керна, а полный возраст дерева определяется с последовательным учетом возраста до места взятия керна, числа годичных слоев, оставшихся на присердцевинной зоне, числа годичных слоев на измеряемой по значениям ширины рабочей зоне керна, а также числа годичных слоев на отрезанной от рабочей части заболонной зоне керна.

По результатам измерения ширины годичных слоев статистическим моделированием выявляют закономерность в виде формулы:

ν=ν₁-ν₂-ν₃,

ν₁=α₁exp(α₂t),

ν₂=α₄exp(-α₅t)cos(πt/p₁±α₇),

ν₃=α₈texp(-α₁₀t)cos(πt/p₂±α₁₂),

где ν - расчетная скорость ультразвука в древесине по радиусу ствола по мере роста и развития дерева, по статистической модели, м/с;

ν₁ - первая и естественная составляющая (тренд) статистической закономерности, показывающая рост и развитие дерева по экспоненциальному закону, м/с;

ν₂ - вторая составляющая общей статистической закономерности, показывающая колебательную адаптацию дерева в ходе его роста и развития к экологическим условиям места произрастания, м/с;

ν₃ - третья составляющая общей статистической закономерности роста и развития дерева, показывающая стрессовое возбуждение организма как адекватный отклик взрослеющего дерева на экологические изменения окружающей растущее дерево природной и антропогенной среды, м/с;

t - текущее время жизни растущего дерева до момента взятия керна, с учетом возраста каждого годичного слоя от корневой шейки растущего дерева, лет;

р₁, р₂ - половины периодов колебательного возмущения растущего дерева для адаптации к условиям места произрастания и стрессового возбуждения на внешние воздействия со стороны окружающей растущее дерево природной и антропогенной среды, лет;

α₁...α₁₂ - параметры общей статистической закономерности, значения которых получаются идентификацией общей закономерности по измеренным данным скорости ультразвука, и они получают численные значения для каждого дерева как индивидуального организма.

У готовой общей статистической закономерности для прогнозирования на перспективу, равной по продолжительности числу годичных слоев на рабочей части керна, принимают первую составляющую общей закономерности в виде формулы

ν=ν₁=α₁exp(α₂t).

Отверстия в дереве замазывают садовым варом или почвой, чтобы устранить заселение вредителей.

Пример. Динамика радиуса ствола сосны была изучена на керне древесины, начиная с 1948 по 1992 годы на каждом годичном слое. Дерево произрастало в сосново-березовом насаждении с примесью ели и осины естественного происхождения: состав пород 9С+1Б (единичные Е+Ос); тип лесорастительных условий - А2; тип леса - сосняк зеленомошниковый; полнота - 0,8.

Для измерений ширины годичных слоев использовался керн комнатно-сухой влажности, взятый в 2000 году на высоте 1,3 м. Возраст подроста на высоте 1,3 м составлял 11 лет. Замеры проводились, начиная с 22 по 66 год жизни дерева. Полный же возраст дерева составляет 74 года (фиг.1).

Из схемы на фиг.1 видно, что после удаления присердцевинной зоны длиной в 10 лет срез рабочей части керна был выполнен с оставлением 22-го годичного слоя, начиная с ранней древесины.

При этом рабочая часть керна завершается, не доходя до камбиального слоя на 8 лет. Поэтому отрезок керна на последних годичных слоях также не был измерен из-за малости ширины годичных слоев и трудности разделения по ранней древесине.

Таким образом, 66 год завершается поздней древесиной и поэтому первый замер ультразвуковым прибором был сделан так, что рабочая часть керна вначале отсчета годичных слоев имела торец с ранней древесиной, а в конце отсчета числа лет - позднюю древесину. Датчики ультразвукового прибора типа УК-14П прикладывали к этим торцам, измеряли время прохождения ультразвуковых волн через всю рабочую часть керна. Скорость ультразвука поперек волокон древесины определялась делением длины рабочей части керна на время прохождения волн. Тем самым оценивается качество (чем выше скорость ультразвука, то тем качественнее древесина с технических и экологических позиций) древесины растущего дерева по высушенной до комнатно-сухого состояния рабочей части керна.

В дальнейшем отрезалась поздняя древесина на границе с ранней древесиной годичного слоя. Если учесть, что вегетационный период начинается с конца марта, а завершается примерно в конце октября, то доля вегетационного года, приходящая на раннюю древесину, составит примерно 7/12=0,6 года. Поэтому на последнем годичном слое должны записать время 65,6 лет, а не 66 лет, как это было с полным годичным слоем на всей длине рабочей части керна.

Ультразвуковым прибором снова измерялось время прохождения звуковых волн (при всех измерениях был использован эталон для возможности проведения опытов на малых длинах оставшейся после отрезания годичных слоев рабочей части керна). Затем снова отрезался слой ранней древесины до конца зоны поздней древесины в 65 лет. Так, последовательным отрезанием годичных слоев по ранней и поздней клеточным структурам измерялись значения скорости ультразвука.

Отрезание слоев от периферии к центру позволяет полностью идентифицировать рост ствола дерева по радиусу. При постепенном уменьшении измеряемой рабочей части до последнего годичного слоя скорость ультразвука показывает предысторию развития всего дерева. Поэтому появляется возможность ультразвуковой диагностики древесины растущего дерева по динамике скорости ультразвука с возрастом каждого годичного слоя дерева.

По измеренным значениям скорости ультразвука сравнивались результаты по торцам керна с ранней и поздней древесиной. После статистического моделирования с использованием биотехнического закона проф. П.М.Мазуркина были получены два уравнения (см. таблицу):

- торцы керна с ранней древесиной (фиг.2)

- торцы керна с поздней древесиной (фиг.3)

В таблице приведены следующие условные обозначения:

t - время в годах с момента зарождения данного растущего дерева, лет;

- фактическая скорость прохождения ультразвука сквозь годичные слои древесины керна, м/с;

v - расчетная скорость ультразвука в древесине по радиусу ствола по мере роста и развития дерева, по статистической модели, м/с;

ε - абсолютная погрешность (остаток) статистической модели, вычисляемая как разность между фактическими и расчетными значениями изучаемого показателя;

Δ - относительная погрешность статистической модели, %.

Максимальные относительные погрешности Δ_max=10,5% для прохождения ультразвука по торцам с поздней древесиной и Δ_max=6,96% для прохождения ультразвука по торцам керна с ранней древесиной в таблице подчеркнуты.

Доверительная вероятность моделей (1) и (2) будет равна не меньше 100-10,5=89,5% и 93,04%, что позволяет дать долгосрочный прогноз, равный длине основания прогноза 1992-1948=44 года.

Из графиков на фиг.1 и 2 видно, что волновые составляющие моделей (1) и (2) в прогнозах для спелых деревьев не будут участвовать, поэтому будут действительными уравнения трендов:

- торцы керна с ранней древесиной (фиг.2)

- торцы керна с поздней древесиной (фиг.3)

Эти уравнения (3) и (4) показывают, что по мере приближения к 40-летнему возрасту исследуемая сосна перешла от турбулентного режима роста и развития к ламинарному течению своей жизни. После 40-летенго возраста она стала спокойно наращивать свое качество (совокупность свойств живых клеток и мертвых клеток сообразно условиям места произрастания), медленно увеличивая по экспоненциальному закону скорость ультразвука через свои годичные слои (пропорционально и прочность древесинного тела ствола дерева).

При этом оказалось, что разброс точек на графиках различный. Оно меньше при измерениях по торцам с ранней древесиной. Это объясняется тем, что звуковые волны лучше проходят по клеткам ранней древесины, чем поздней. При этом оказалось, что сумма квадратов отклонений измерений по торцам керна с ранней древесиной почти в два раза меньше, чем по торцам с поздней древесиной. А коэффициенты корреляции составляют: для уравнений (1) и (2) соответственно 0,926 и 0,667. Поэтому способ измерения по торцам с ранней древесиной предпочтительнее, чем по торцам с поздней древесиной.

Предлагаемый способ является универсальным и позволяет реализовать физико-технологический подход к экологической, экономической и комплексной эколого-экономической оценке растущих деревьев, а также проводить инженерно-экологический мониторинг хода роста и развития в прошлом и будущем учетного дерева.

1. Способ ультразвукового испытания древесины растущего дерева на кернах, включающий взятие кернов древесины, отделение от керна рабочей части для ультразвуковых измерений, отличающийся тем, что ультразвуковые измерения проводят по всей длине рабочей части керна путем последовательного отрезания годичных слоев, начиная с конца рабочей части керна со стороны периферии ствола дерева, затем полученные значения скорости ультразвука располагают по шкале времени, начиная с момента начала роста дерева по годичным слоям, отсчитывая их от сердцевины к периферии ствола дерева с последующим выявлением статистических закономерностей динамики скорости ультразвука в ходе роста и развития дерева, характеризующей качество древесины и прогнозированием динамики скорости ультразвука.

2. Способ ультразвукового испытания древесины растущего дерева на кернах по п.1, отличающийся тем, что последовательное отрезание годичных слоев со стороны периферии сечения ствола дерева выполняют внутри каждого годичного слоя в переходной зоне клеток древесины между ранней и поздней древесиной.

3. Способ ультразвукового испытания древесины растущего дерева на кернах по п.1, отличающийся тем, что возраст до места взятия керна на высоте 1,3 м определяют возрастом подроста, а при его отсутствии берется дополнительный керн на корневой шейке дерева.

4. Способ ультразвукового испытания древесины растущего дерева на кернах по п.1, отличающийся тем, что на рабочей части керна, получаемой отделением от всего керна присердцевинной и заболонной зон, учитывают возраст начала керна со стороны сердцевины ствола дерева с учетом числа годичных слоев присердцевинной зоны керна, а полный возраст дерева определяют с последовательным учетом возраста до места взятия керна, числа годичных слоев, оставшихся на присердцевинной зоне, числа годичных слоев на измеряемой по значениям ширины рабочей зоне керна, а также числа годичных слоев на отрезанной от рабочей части заболонной зоны керна.

5. Способ ультразвукового испытания древесины растущего дерева на кернах по п.1, отличающийся тем, что выявление статистических закономерностей динамики скорости ультразвука в ходе роста и развития дерева, характеризующей качество древесины, осуществляют по уравнению:

ν=ν₁-ν₂-ν₃, ν₁=α₁exp(α₂t),

ν₂=α₄exp(-α₅t)cos(πt/p₁±α₇),

ν₃=α₈texp(-α₁₀t)cos(πt/p₂±α₁₂)

где ν - расчетная скорость ультразвука в древесине по радиусу ствола по мере роста и развития дерева, по статистической модели, м/с;

ν₁ - первая и естественная составляющая статистической закономерности, показывающая рост и развитие дерева по экспоненциальному закону, м/с;

ν₂ - вторая составляющая общей статистической закономерности, показывающая колебательную адаптацию дерева в ходе его роста и развития к экологическим условиям места произрастания, м/с;

ν₃ - третья составляющая общей статистической закономерности роста и развития дерева, показывающая стрессовое возбуждение организма как адекватный отклик взрослеющего дерева на экологические изменения окружающей растущее дерево природной и антропогенной среды, м/с;

t - текущее время жизни растущего дерева до момента взятия керна, с учетом возраста каждого годичного слоя от корневой шейки растущего дерева, лет;

p₁, p₂ - половины периодов колебательного возмущения растущего дерева для адаптации к условиям места произрастания и стрессового возбуждения на внешние воздействия со стороны окружающей растущее дерево природной и антропогенной среды, лет;

α₁...α₁₂ - параметры общей статистической закономерности, значения которых получаются идентификацией общей закономерности по измеренным данным скорости ультразвука и они получают численные значения для каждого дерева как индивидуального организма.

6. Способ ультразвукового испытания древесины растущего дерева на кернах по п.1, отличающийся тем, что прогнозирование динамики скорости ультразвука осуществляют по первой составляющей уравнения статистической модели:

ν=ν₁=α₁exp(α₂t).