DIGITALNA ARHIVA ŠUMARSKOG LISTA
prilagođeno pretraživanje po punom tekstu
| ŠUMARSKI LIST 5-6/2001 str. 25 <-- 25 --> PDF |
PRETHODNO PRIOPĆENJE - PRELIMINARY COMMUNICATION Šumarski list br. 5-6, CXXV (2001), 263-272 UDK 630* 517 + 518 OVISNOST GUSTOĆE0 PROSTORNOG DRVA NEKIH AUTOKTONIH VRSTA DRVEĆA O RAZDOBLJU PRIRODNOG SUŠENJA THE DEPEDENCE OF STOCKWOOD DENSITY OF SOME AUTOCHTHONOUS TREES ON THE PERIOD OF NATURAL DRYING Juraj ZELIĆ*, Krešimir MEĐUGORAC** SAŽETAK: Prostorno drvo (ogrijev, celulozno drvo, drvo za kemijsku preradu, sitno tehničko drvo) se u šumarstvo zaprima, evidentira i knjiži u materijalnim evidencijama u volumnoj mjeri (m\ prm). U komercijalnom poslovanju realizira se osim volumne mjere po gustoći. U praksi dolazi do vremenskog pomaka između sječe i izrade i realizacije prostornog drva te veće ili manje razlike u financijskom rezultatu. Osim razlike u financijskom rezultatu, nerijetko se događa da se u šumarskoj materijalnoj evidenciji drvnih sortimenata obavlja retrogradno zaduživanje ili razduživanje mjesta sječe i izrade (šuma) ili skladišta drvnog materijala po "odvagi", a da se nije prilikom preračunavanja uzeo faktor gubljenja (sušenja) na volumnoj masi u ovisnosti o vremenu prirodnog sušenja. U radu se utvrđuju promjene na gustoći prostornog drveta nekih antoktonih vrsta drveća (hrast kitnjak, bukva, grab, breza bijela topola) različitih dužina, u ovisnosti s dužinom trajanja prirodnog sušenja. Mjerenja tijekom zime, proljeća i ljeta, 140 dana sušenja u prirodnim okolišnim uvjetima, obrađena su matematičko-statističkom metodom. Matematičke funkcije su eksponencijalnog (logaritamskog) oblika. Izravnati podaci prezentirani su odgovarajućim grafikonima. Također je statističko-matematičkom metodom (analiza varijance, F test, t - test, test homogenosti) utvređena signifikantnost razlike između ponašanja ispitivanog obilježja (opadanje gustoće) između pojedinih dužina sortimenata pojedinih vrsta drveća. Na temelju mjerenih podataka izračunate su matematičke funkcije, koje se daju u obliku prethodnih informativnih rezultata šumarskoj operativi na verificiranje i daljnje istraživanje. Ključne riječi: prirodno sušenje prostornog drva, gustoća drva, trend opadanja gustoće drva, dužine sortimenata, razdoblje sušenja. U raduje upotrjebljen izraz gustoća prema novom sustavu fizikalnih veličina i mjernih jedinica (vidi, K. Ražnjević, Fizikalne veličine i mjeme jedinice međunarodnog sustava (SI), Nakladni zavod Znanje, Zagreb, 1985.). U svakidašnjoj upotrebi, još uvijek, rabi se pojam volumna težina, odnosno volumna masa. U Cjeniku glavnih šumskih proizvoda, Hrvatske šume, 1997. godine za isti pojam se upotrebljava riječ "gustoća" (glava II, stavak 3.0), te se npr. određuje daje "gustoća" bukve u svježem stanju (0,82 - 1,07 - 1,27) t / m3. Mr.sc. Juraj Zelić, dipl. ing. šum.. "Hrvatske šume", UŠ Požega, Milkc Tmine 2, 34 000 Požega Krešimir Međugorac, dipl. ing. šum., "Hrvatske šume", UŠ Požega. Milkc Tmine 2, 34 000 Požega |
| ŠUMARSKI LIST 5-6/2001 str. 26 <-- 26 --> PDF |
J. Zelić. K. Medugoiac: OVISNOST CiL´STOCL" PROSTORNOG DRVA NEKIH AUTOKTONIH VRSTA.,. Šumarski list br. 5 6. CXXV (2001). 263-272 UVODNE NPOMENE - Introduction Jedno od osnovnih fizikalnih svojstava drva je poroznost, to jest ukupan volumen drva nije popunjen drvnom tvari nego se sastoji od drvnih stijenki i pora. Pore, a djelomično i stijenke, popunjene su tekućinom (vodom) u kojoj su otopljene mineralne tvari i produkti asimilacije. Za života stabla porama (traheje, traheide, intermicelarni prostori) obavljaju se ascendentni i descedentni tokovi anorganskih i organskih tvari potrebnih za rast, prirast i razvoj stabla. Sječom stabla prestaje funkcija provođenja tekućine u drvu, te se voda u prirodnim uvjetima izlučuje iz drva do određene razine. Naš interes je utvrditi za prostorno drvo nekih autoktonih bjelogoričnih vrsta drveća (ogrijev, celulozno drvo, sitno tehničko drvo) tempo prirodnog sušenja u određenom razdoblju, dakle gubljenje vode od sirovog, provelog, do prosušenog stanja drva u prirodnim uvjetima. Sadržaj vode u drvu je različit za pojedine vrste drveća, no vrijedi za sve opće pravilo po kojemu je težina sirovog drva veća što je veći udio vode. Voda u drvu može biti slobodna, a nalazi se u porama i šupljinama stanica drva, dok se vezana voda nalazi u stijenkama drva, intermicelarnim prostorima. Provelo drvo izgubi svu slobodnu vodu, a prosušeno i suho drvo izgubi slobodnu i dio vezane vode. U odnosu s okolišnim uvjetima i relativnom vlagom zraka, prosušenost oscilira oko higroskopske ravnoteže drva. Sadržaj vode provelog ("stanje zasićenosti žice") drva kreće se od 22-40 % (prosjek 28 %), sadržaj vode u "zrakosuhom" drvu kreće se od 12-18 %, a u "sobosuhom" drvu od 8-12 %. Standardno suho drvo je ono koje je sušeno na umjetan način pri temperaturi od 101 do 105 °C do konstantne mase, a sadržaj vlage mu je oko 0 %. Granica između slobodne i vezane vode zove se točka zasićenosti žice (vlakanaca). Gustoća drva je u obrnutom razmjeru s poroznošću drva, to jest stoje veća gustoća drva, to je manji volumen pora i obratno. Zato od gustoće drva valja lučiti specifičnu gustoću drvne tvari, koja je za sve vrste drveća približno jednaka (u prosjeku 1,5 g/cm3). Higroskopska ravnoteža drva ovisi o adsorpciji i desorpciji vezane vode. Vezana voda može biti kao konstitucijska voda, koja je u vezi s organskom prirodom staničnih stijenki drva i ne može se odstraniti bez promjene kemijskog sastava drva. Unutar stanične stijenke drva može biti površinski vezana voda i kapilarno kondenzirana voda. Površinski vezana voda vezana je na dio hidroksilnih skupina (OH) lančane molekule celuloze, u obliku filma debljine najmanje jedne molekule, a može se odstraniti fizikalnim putem. Kapilarno kondenzirana voda smještena je u šupljinicama između kristalita amorfnih područja stanične stijenke. Supljinice se popunjavaju adsorpcijom vlage kapilarnim silama do razine ravnoteže, s relativnim pritiskom vodene pare u zraku. Kapilarno kondenzirana voda može se također odstraniti fizikalnim putem. Adsorpcija (upijanje vlage iz zraka) zapravo započinje u trenutku kada je sadržaj vode u staničnim stijenkama drva manji od onoga koji odgovara stanju higroskopske ravnoteže. Ako je sadržaj vode u drvu veći od onoga koji odgovara stanju higroskopske ravnoteže, drvo isparuje (desorbira) vodu. Procesi adsorpcije i desorpcije vode mijenjaju se ovisno o vanjskim uvjetima (vlažnost zraka, zračni pritisak, temperatuura, strujanje zraka) te je u skladu s tim gustoća jedinice drva promjenjiva veličina. Za kretanje vode u drvu ili difuziju značajno je da je najjače u smjeru vlakanaca drva, a okomito na taj smjer (radijalno i tangencijalno) znatno manje. Difuzija u smjeru vlakanaca drva je 10 do 15 puta veća u odnosu na okomit smjer vlakanaca. Kod sušenja drva ipak je značajan čimbenik površina izložena sušenju (primjerice, plašt drva dužine jednog metra u odnosu na čeone strane istog promjera). Osim vrste drveća, na gustoću znatno utječu grada drva, dio stabla, stanište, položaj u sastojini, tip šume, starost stabla, kemijski sastav (odnos lignina i celuloze), rano i kasno drvo, širina goda, debljina kore i dr. U literaturi se za gustoću drva upotrebljava i pojam nominalne gustoće drva, a predstavlja masu apsolutno suhog drva u jedinici sirovog volumena drva. Nominalna gustoća drva je uvijek manja od volumne gustoće standardno suhog drva. Prirodnim sušenjem prostornog drva gubi se i voda sadržana u kori do prosječno 50 % gustoće kore u sirovom stanju. Gustoća sirove kore je zbog većeg udjela vode veća od istog volumena sirovog drva. Volumen kore, njegovo postotno sudjelovanje u volumenu stabla i tzv. faktor kore različiti su za pojedine vrste drveća. Kora štiti drvo od naglog isušivanja te djeluje kao djelomičan izolator od vanjskih utjecaja. Budući se prostorno drvo isporučuje volumno i težinski s korom, to je faktor kore od važnog utjecaja na komercijalno poslovanje. |
| ŠUMARSKI LIST 5-6/2001 str. 27 <-- 27 --> PDF |
.!. Zelić, K. Mcđugorac: OVISNOST GUSTOĆE" PROSTORNOG DRVA NEKIH AUTOKTONIH VRSTA,. Šumarski list hr. 5-6. CXXV (2001), 263-272 SVRHA I CILJ ISTRAŽIVANJA - Research aim Svrha određivnja gustoće drva u odnosu na vrijeme prirodnog sušenja prostornog drva autoktonih vrsta hrasta kitnjaka, bukve, graba, breze i bijele topole je povezivanje volumne mjere, po kojoj se izrađuju prostorno drvo i težinske mjere, gustoće po kojoj se djelomično obavlja prodaja prostornog drva. U operativnom šumarstvu se drvo za kemijsku preradu (celulozno drvo) zaprima i evidentira u materijalnom knjigovodstvu po volumenu (m3, prm), a uglavnom realizira (prodaje) po masi (t, kg). Od sječe i izrade prostornog drva, u uobičajenoj dužini od 1 m, 2 m i iznad 2 m, do prodaje katkada prođe i po nekoliko mje seci. Budući je trgovačkim uzancama i ugovorima između proizvođača prostornog drva i kupca unaprijed utvrđena prosječna masa (gustoća) za jedinicu volumena (npr. 1000 kg/m3), bez obzira na proteklo vrijeme od sječe do isporuke drva, za proizvođača nastaje "gubitak zbog usuha", ako je to razdoblje duže2. Cilj istraživanja je da se pokuša iznaći metoda i način izračunavanja (matematički model) i za operativu primjenljive tablice gustoće (kg/m1) nekih autoktonih vrsta drveća (hrast kitnjak, bukva, grab, breza, bijela topola) u ovisnosti protoka vremena (broja dana) od sirovog, provelog do prosušenog drva. METODA ISTRAŽIVANJA - Research method Opis rada Istraživanje je obavljeno na 5 domaćih vrsta drveća: hrast kitnjak, bukva, grab, breza i bijela topola. Sortiment prostornog drva u oblom s korom izrađen je u dužini 20, 100 i 200 cm. Promjer odabranog sortimenta kretao se između 15 i 20 cm. Volumen izražen u dm3 izračunat je stereometrijski po formuli valjka (V = fn 1), te su mase svakog pojedinog komada preračunate u´ kg/dm3. Zbog operativno prihvatljivije mjere koja se iskazuje u kg/m3 dobiveni podaci su množeni s 1000. Za dobivanje veće točnosti volumena komada stereometrijskim putem mjerenje opseg s korom komada na tri mjesta (početku, sredini i kraju) dužine. Točnost mjere je lem. Vaganje svakog pojedinog komada po vrsti drva obavljeno je elektronskom vagom točnosti do 0,10 kg. Ritam vaganja određenje ravnomjerno, svakih 7 dana. Prvo vaganje obavljeno je u sirovom stanju (odmah nakon sječe i izrade) 1. veljače 2000. godine, a zadnje vaganje nakon 140 dana, 25. srpnja 2000. godine. Drvni sortimenti iz zimske sječe ostavljeni su pod utjecajem vanjskih uvjeta sve dane mjerenja, a zahvaćeno je mjerenjem razdoblje zime, proljeća i ljeta, dakle različitih vremenskih i temperaturnih uvjeta. Matematičko-statistička obrada izmjerenih podataka obavljena je u tri smjera: a) Tablice volumnih masa po vrsti drveta, dužini sortimenta i vremenu prirodnog sušenja b) Tablice po izravnatim matematičkim funkcijama (teoretski trendovi prirodnog sušenja prostornog drva, apsolutne i relativne izravnate vrijednosti) c) Signifikantnost razlika ispitivanog obilježja (opadanje volumne mase) u ovisnosti o dužini komada sortimenta (analiza varijance, F - test, t - test, test homogenosti) Za dobijanje naprijed navedenih ciljeva određena je i potrebna točnost mjerenja postavljenog pokusa. REZULTATI ISTRAŽIVANJA - Research results a) Tablice gustoće po vrsti drveta, dužini sortimenta i vremenu prirodnog sušenja Rezultate mjerenja prikazuju tablice 1. U tablici 1. vidljive su mase mjerenih komada sortimenta prostornog drveta po vrstama, dani mjerenja, dimenzije komada i opaske. Zapaža se daje volumna masa (gustoća drva) bila pored ostalog, uvjetovana vremenskim prilikama (kiša, vlaga zraka, temperatura...) te se događalo da je masa komada (gustoća) zbog kiše, odnosno pri manja vode bila ponekad veća od težine utvrđene prethodnim vaganjem istog komada. b) Tablice po izravnatim matematičkim funkcijama (teoretski trendovi prirodnog sušenja prostornog drva, apsolutne i relativne izravnate vrijednosti) Izravnavanje mjerenih podataka obavljeno je eksponencijalnom (logaritamskom) matematičkom funkcijom oblika Yc = A Bx (logYc = log A + X log B). Iz- Cjenik glavnih šumskih proizvoda, "Hrvatske šume", Zagreb, 1997, glava II, stavak 3.0. |
| ŠUMARSKI LIST 5-6/2001 str. 28 <-- 28 --> PDF |
Mjerenje gustoće drva za hrast, bukvu, grab, brezu i bijelu topolu Density of stockwood for oak, beech, hornbeam, birch and white poplar Dani sušenja 20 Hrast (oak) Dužina (em) 100 200 20 Bukva (beech) Dužina (cm) 100 200 20 Grab (hornbeam) Dužina (cm) 100 200 20 Breza (birch) Dužina (cm) 100 200 Bijela topola (white poplar Dužina (cm) 20 100 20 Day Gustoća - density (kg / m´) 2 000 godina 1 978.67 963.28 995.05 1083.93 1048.18 1079.67 1039.12 1025.31 1059.88 871.34 888.44 853.45 628.61 649.19 651.3 7 936.12 938.37 985.85 993.60 1016.23 1075.93 947.44 988.69 1055.47 770.02 880.84 844.80 582.62 630.17 629.7 14 936.12 938.37 990.45 933.38 1009.84 1068.46 916.87 983.46 1046.63 770.02 873.25 844.80 597.95 632.89 635.1 21 936.12 950.82 1016.51 903.27 990.66 1060.99 855.75 973.00 1053.26 729.49 888.44 850.56 613.28 668.20 654.9 28 936.12 946.67 993.52 933.38 984.27 1049.78 855.75 962.53 1022.34 688.96 865.66 830.38 597.95 635.61 649.5 35 895.70 930.06 975.12 897.25 965.10 1046.04 855.75 941.61 1017.93 697.07 858.06 827.50 570.35 605.73 629.7 42 872.30 917.61 959.79 858.11 933.14 1027.37 794.62 925.92 1000.26 678.83 765.42 815.96 521.29 578.56 622.4 49 882.93 930.06 967.45 873.16 913.97 1012.42 825.19 910.22 995.85 682.88 763.90 815.96 544.29 581.28 615.2 56 863.79 925.91 967.45 858.11 901.18 997.48 809.90 904.99 987.02 676.81 764.66 801.55 544.29 551.40 618.8 63 840.38 892.69 949.05 843.05 894.79 993.74 794.62 889.30 978.18 648.44 762.38 795.78 518.22 55 1.40 597.2 70 829.74 876.09 935.25 837.03 869.23 982.53 773.23 878.84 973.77 624.12 761.63 781.36 472.23 513.37 573.7 77 819.11 884.39 939.85 812.94 869.23 975.06 794.62 884.07 956.10 648.44 760.11 778.48 505.96 522.88 591.8 84 823.36 867.78 919.92 843.05 850.05 956.38 764.06 852.68 953.89 607.91 751.75 772.72 475.29 499.79 561.1 91 808.47 867.78 919.92 828.00 850.05 956.38 764.06 842.22 949.48 607.91 751.75 758.30 459.96 480.78 548.5 98 776.56 855.33 906.12 779.82 824.49 911.55 745.72 826.52 934.02 597.78 744.16 729.47 436.96 456.33 521.4 105 765.92 851.17 896.92 812.94 818.10 930.23 736.55 821.29 925.19 597.78 736.57 741.00 433.90 448.18 514.2 112 744.64 826.26 893.86 752.73 798.92 915.29 696.82 800.37 911.94 577.51 706.19 732.35 410.90 434.60 499.7 119 748.90 826.26 878.53 767.78 786.14 900.35 724.33 800.37 900.90 563.33 706.19 729.47 406.30 429.17 496.1 126 748.90 822.11 873.93 818.97 773.36 896.61 718.22 784.67 894.28 607.91 691.01 723.70 459.96 423.74 499.7 133 744.64 822.11 875.46 812.94 792.53 881.67 733.50 789.91 889.86 597.78 698.60 723.70 452.30 437.32 507.0 140 744.64 809.65 863.19 812.94 773.36 889.14 733.50 779.44 885.44 587.65 691.01 715.05 436.96 415.59 488.9 53,54,56 53. 54 58 58.62,72 45,46,46 44,44,45 39,41.43 45,45,46 49,49.49 49,52,59 54,56,57 40,41,41 42,43,55 62,62,68 67,68,69 58,59,6 54.33 55.00 64.00 45.67 44.33 41.00 45.33 49.00 53.33 55.67 40.67 46.67 64.00 68.00 59.0 17.3025 1 7.5 159 20.382166 14.5446 14.117834 13.0573248 14.43631 15.60509554 16.98408 17.7293 12.952229 14.8631 20.38217 21.6561 18.789 8.65127 8.75796 10.19108 7.27229 7.05892 6.52866 7.21815 7.80255 8.49204 8.86465 6.47611 7.43153 10.19108 10.828 9.3949 4.70024 24.0844 65.22293 3.32126 15.64609 26.7675159 3.271989 19.11624204 45.28804 4.93495 13.169179 34.6829 6.522293 36.8153 55.429 2000.) 978.67 963.28 995.05 1083.93 1048.19 1079.67 1039.12 1025.31 1059.88 871.34 888.44 853.45 628.61 649.19 651.2 |
| ŠUMARSKI LIST 5-6/2001 str. 29 <-- 29 --> PDF |
J. Zelić, K. Međugorac: OVISNOST GUSTOĆE PROSTORNOG DRVA NEKIH AUTOK.TONIH VRSTA.. Šumarski list br. 5-6, CXXV (2001), 263-272 Tablica 2. Matematičke funkcije izravnatih gustoća drva Table 2 Equation of density and drying period (days) by logarithm and exponentional function Yc = zavisna varijabla (izravnata gustoća drva) X = nezavisna varijabla (period sušenja - dana) Vrsta drveta Dužina cm Logaritamska funkcija Eksponencijalna funkcija 20* log Yc = 2,98564 - 0,000903 X Yc = 967,48 *( - 1,00208 l)x hrast kitnjak(oak) 100 log Yc = 2,98664-0,000557 X Yc = 969,71 *( -l,001283)x 200 log Yc = 3,00679 - 0,000498 X Yc= 1015,76 * (-1,001147)x 20 log Yc = 2,98554- 0,000752 X Yc = 967,25 *( -l,001733)x bukva(beceh) 100 log Yc = 3,014267 - 0,000965 X Yc= 1033,38 * (- 1,002224)* 200 log Yc = 3,039351 -0,000691 X Yc= 1094,84 *(-l,001592)x 20 log Yc = 2,967725 - 0,000926 X Yc = 928,38*(- t,002134)* grab (hornbeam) 100 log Yc = 3,004062 - 0,000847 X Yc= 1009,40 *(-l,001952)x 200 log Yc = 3,029019 - 0,000605 X Yc= 1069,10 *(- 1,001394)" 20 log Yc = 2,889112-0,001041 X Yc = 774,661 *( -l,00240)x breza (birch) 100 log Yc = 2,951336 - 0,000896 X Yt = 893,99*(- 1,002065)" 200 log Yc = 2,937311 -0,000621 X Yc = 865,59*(-l,001431)x 20 log Yc = 2,792601 - 0,001295 X Yc = 625,187*(-l,00299)x bijela topola (poplar) 100 log Yc = 2,835877 -0,001661 X Yc = 685,29*(-l,003832)x 200 log Yc = 2,829672 -0,001015 X Yc = 675,57*(-l,002340)x 20 * - pored logaritamske, odnosno eksponencijalne funkcije probno, je obavljeno izravnjanje jednadžbom parabole Yc = 864,90 + 2,59295 X - 0,030891 X:, no izravnanje ne odgovara trendu pada težine ravnanje matematičkom funkcijom parabole drugog došlo se do zaključka da bi za izravnanje bila dovoljna stupnja nije zadovoljavajuće3. Izravnanje je rađeno i i linearna funkcija oblika YC = A+B X, na što ukazuje i polinomnom funkcijom višeg reda (petog reda), no koeficijent korelacije, R i koeficijent determinacije R:. Izravnanje podataka obavljeno je i matematičkom funkcijom parabole drugog stupnja: Yc = a + b X + c X; (Yc = 8884,90 + 2,59295 X - 0,030891 X2, za grab dužine 100 cm), no ovaj oblik nije zadovoljio trend pada volumnih masa prostornog drva različitih dužina, te je za izravnanje podataka primijenjena primjerenija eksponencijalna funkcija. |
| ŠUMARSKI LIST 5-6/2001 str. 30 <-- 30 --> PDF |
J. Zelić, K. Međimorac: OVISNOST GUSTOĆE" PROSTORNOG DRVA NEKIH AUTOKTONIH VRSTA.. Šumarski list br. 5-6, CXXV (2001), 263-272 Grafikon 2. Ovisnost gustoće drva kitnjaka (20, 100, 200 cm) o danima sušenja. Y (kit. 20) = 966,827*exp (-0,002*x)+eps, Y (kit. 100) = 966,094*exp (-0,001 *x)+cps, Y (kit. 200) = 1013,918*exp (-0.001 *x)+eps, Grafikon 3. Ovisnost gustoće drva bukve, breze i bijele topole o danima sušenja. Y (bukve) - 1033.606*exp (-0,002*x)+cps, Y (breza) = 884,361 *cxp (-0,002*x)+eps, Y (b. topola) = 671,505*exp (-0,004*x)+eps Računanjem koeficijenta korelacije R = - 0,994 i Ako bi npr. primijenili izračunatu matematičku koeficijenta determinacije R2 = 0,988, pokazuje se funkciju za prostorno drvo hrasta kitnjaka dužine 100 vrlo jaka veza između gustoće drva (Y) i ovisnosti o cm (log Yc = 2,98664 - 0,000557 X) da se izračuna vridanima sušenja (X) jeme (dani) potrebno da se drvo osuši do nominalne Izravnate mjerene veličine za grab dužine 100 cm, gustoće drva (570 kg), tada bi X - dana iznosio 415, pokazuje grafikon 1. Matematičke funkcije po vrstama dakle oko 14 mjeseci, a za standardno suho drvo (660 drveta i dužini Sortimente prostornog drveta prikazane kg) točno 300 dana (oko 10 mjeseci). su u tablici 2. i grafikonu 2., za hrast kitnjak. |
| ŠUMARSKI LIST 5-6/2001 str. 31 <-- 31 --> PDF |
.1. Zelić. K. Medugorac: OVISNOST GUSTOĆE" PROSTORNOG DRVA NEKIH AUTOKTONIH VRSTA.. Šumarski list br. 5 6, CXXV (2001), 263-272 U komercijalnom poslovanju pod suhim (prosušenim) drvom smatra se prostorno drvo sušeno u prirodnim uvjetima iznad 6 mjeseci (183 dana) Prema takvim uvjetima gustoća prostornog drva hrasta kitnjaka dužine 100 cm iznosila bi oko 767 kg / m\ Prostorno drvo dužine 100 cm isporučuje se kao cijepano i kao oblo. Budući se cijepano drvo suši brže nego oblo drvo, gustoća će drva za isto vrijeme biti manja. Za slučaj procjene gustoće prostornog cijepanog drva hrasta kitnjaka dužine 100 cm, mogla bi se približno primijeniti matematička funkcija izračunata za prostorno drvo dužine 20 cm. Iako je površina izložena sušenju 5 komada prostornog drva, dužine 20 cm i promjera 15 cm (1766,25 cm2) manja od površine izložene sušenju dviju cijepanica (polovica) dužine 100 cm, promjera od 15 cm (3057,70 cm:), brzina sušenja bila bi približno istovjetna, jer se drvo brže suši u longitudinalnom nego u radijalnom smjeru. Za cijepano drvo hrasta kitnjaka dužine 100 cm težina će po matematičkoj funkciji log Yc = 2,98564 0,000903 X, nakon 183 dana iznositi oko 660 kg/m3, dakle kao za standardno suho drvo. Pomoću matematičkih funkcija iz tablice 2. može se izraditi tablice za ispitivane vrste drveća u kojima se za određeni broj dana prirodnog sušenja izračuna pripadajuća gustoća drva. Tako se npr. može izračunati da je u sirovom stanju najveća gustoća bukve, a najmanja bijele topole. Grab u sirovom stanju približno je iste gustoće kao bukva, breza je manje gustoće (lakša) od graba i hrasta kitnjaka, a veće gustoće (teža) od topole. Ako se izračunate apsolutne vrijednosti gustoće označi sa 100, mogu se izračunati relativne vrijednosti u tabličnom obliku, koje za pojedine vrste drveća pokazuju trend relativnog opadanja gustoće po dužini sortimenta i vrsti drva. Tako se može izračunati da relativno najsporije na gustoći gubi hrast kitnjak, a najbrže bijela topola. Na grafikonu 3. prikazane su apsolutne vrijednosti trenda pada gustoće za bukvu, brezu i bijelu topolu i dužinu komada 100 cm. Uvažavajući daje gustoća drvne tvari približno jednaka za sve vrste drveća (1,5 g/cm3), razliku u gustoći sirovog pa i gustoći standardno suhog drva možemo tumačiti razlikom u stupnju poroznosti između pojedinih vrsta drveća. Tako bi se za bukvu moglo zaključiti da je relativno male poroznosti i veće gustoće, dok je bijela topola veće poroznosti a manje gustoće drva. Gubljenjem vode drvo postaje lakše, jer umjesto vode u pore drva ulazi zrak, s neznatnom volumnom masom. c) Signifikantnost razlika ispitivanog obilježja (opadanje gustoće drva) u ovisnosti o dužini komada sortimenta (analiza varijance, F - test, t-test, test homogenosti) Varijanca u matematičko-statističkoj obradi istraživanih vrijednosti obilježja neke pojave kvadratno je odstupanje od srednje vrijednosti (aritmetičke sredine). Pomoću varijance mjeri se vjerojatnost, odnosno signifikantnost neke srednje vrijednosti obilježja, tj. da li se izračunata srednja vrijednost obilježja razlikuje od neke druge pojave iz istog skupa obilježja. U našem primjeru cilj je bio da se utvrdi da li se brzina sušenja4 (trend pada gustoće drva) razlikuje za prostorno drvo dužine 20, 100 i 200 cm. Također bi bilo važno utvrditi da li se izračunata zakonitost pada gustoće prostornog drva od 200 cm mogla primijeniti za sve druge dužine iznad 200 cm (višemetrica). Analiza varijance (po Fischeru, tablice po Snedecoru) za testiranje razlike kvadratnog odstupanja srednjih vrijednosti između grupa obilježja (dužine 20, 100, 200 cm) i unutar grupa obilježja za hrast kitnjak pokazuje da na razini signifikantnosti 5 % postoji razlika između i unutar grupa obilježja. No, na razini signifikantnosti 1 % ove razlike nisu vjerodostojne. Traženjem uzroka u razlikama između pojedinih grupa utvrđeno je da već u startu postoje apsolutne razlike u volumnoj masi prostornog drva hrasta kitnjaka za isti volumen. To pokazuju izračunati parametri A za sva tri slučaja (A2() = 967,48, A100 = 969,71, A200 = 1015,76). Uzroci razlika težina istog volumena objašnjeni su prethodno (grada drva, dio stabla, stanište, položaj u sastojini, tip šume, starost stabla, kemijski sastav, odnos lignina i celuloze, rano i kasno drvo, širina goda, debljina kore i dr.). Analizom varijance pokazuje se da postoje razlike između srednjih vrijednosti obilježja (trend pada gustoće drva) po dužinama sortimenta prostornog drva bukve, breze i bijele topole (tablica 3). Na temelju analize varijance, F - testa i testa homogenosti pokazalo se da je potrebno obaviti testiranje razlika srednjih vrijednosti skupova obilježja pomoću t - testa. T - test je učinjen za sve vrste drveća osim za bukvu, kod koje je ustanovljeno analizom varijance da ne postoje signifikantne razlike srednjih vrijednosti 4 Brzina sušenja drva je odnos između količine vlage drva i gubljenja vode u kg po m2 površine izložene sušenju u jedinici vremena (sat). Trend brzine sušenja je u prvom dijelu konstantan (do 80 % vlage drva), te dalje slijedi trend pada po logaritamskoj funkciji, sve do apsolutno suhog drva. Naš pojam "brzine sušenja" je trend pada gustoće drva u odnosu na tijek vremena. O brzini sušenja vidi: Šumarska enciklopedija, JLZ, "Miroslav Krleža", Zagreb, 1987, str. 302. 269 |
| ŠUMARSKI LIST 5-6/2001 str. 32 <-- 32 --> PDF |
Zelić. K. Mcdugurac: OVISNOST GUSTOĆE] PROSTORNOG DRVA NEKIH AUTOKTONIH VRSTA.. Šumarski list br. 5 6, CXXV (2001), 263-272 skupa između i unutar grupa obilježja (dužine 20, 100, Test homogenosti varijanci (Barlettov test) grupa 200 cm). obilježja izravnatih srednjih vrijednosti pokazuje sigTestom homogenosti potvrđeno je da su jedino nifikantne razlike na razini 5 % , tj. da vrijednosti ne značajno signifikantne razlike između srednjih vrijedpripadaju istom skupu, no za razinu 1 % signifikantne razlike nisu vjerodostojne. Grafikon broj 2 pokazuje nosti obilježja pada gustoće drva kod hrasta kitnjaka trend pada gustoće po dužini sortimenta prostornog (tablica 3). drva hrasta kitnjaka. Obavljeno je testiranje za hrast kitnjak (t - test) iz među dviju srednjih vrijednosti obilježja. Testirani su Da bi se izbjegao početni utjecaj u razlikama gustoparovi obilježja na razini signifikantnosti 5 % (t = će drva za isti volumen prostornog drva različitih duži1,96) i 1 % (t = 2,58) i to Ya20o, Ya20 i Ya200) te Yal0(1 i na, izravnati podaci eksponencijalnom funkcijom preYa200, (tablica 3). računati su u relativne veličine (gustoća drva u siro vom stanju = 100). Rezultati dobiveni t - testom za hrast kitnjak pokazuju da postoje signifikantne razlike za sve srednje vriAnalizom varijance kvadratnih odstupanja od sredjednosti obilježja na razini signifikantnosti 5 % (tablica njih vrijednosti obilježja između i unutar grupa prika3). Isto tako za razlike između dužina prostornog drva i zanih u relativnom iznosu došlo se do realnijeg zakljubrzine sušenja postoje za razinu signifikantnosti 1 %, čka o razlikama između grupa obilježja. osim za par , Ya20 i Y.l200. Analiza varijance po relativnim veličinama pokazu I ovim testiranjem nije bilo moguće dokazati da lije je signifikantne razlike na razini 5 %, no ne vjerodo ipak razlika između brzine sušenja, odnosno pada gustojne i na razini 1 %. Tek je T - test pokazao da izmestoće drva između dužina prostornog drveta hrasta kitđu srednjih vrijednosti dužina prostornog drva hrasta njaka od 100 i 200 cm toliko signifikantna, da ukazuje kitnjaka od 100 i 200 cm nema signifikantnih razlika na signifikantnost razlika i većih dužina od 200 cm. na razini 5% niti na razini 1% signifikantnosti. To po- Tablica 3. Analiza varijance, F - test, t - test, test homogenosti (prema relativnim vrijednostima obilježja) Table 3 Analysis of variance, F - test, t - test and test of homogeneity Redni Matematičko - statističke veličine Vrsta drveća broj Aritmetička sredina, varijanca, F test, t - test, test homogenosti hrast bukva grab breza bijela Razina signifikantnosti razlika obilježja između grupa (vjerojatnost 95 % i 99 %) kitnjak topola 1. Ya aritmetička sredina grupe 90.38 88.32 88.46 87.68 81.80 2. 8y2 20 varijanca grupe dužine 20 cm 58.40 42.42 61.00 74.42 106.62 3. 6V: 100 varijanca grupe dužine 100 cm 24.27 65.44 52.28 57.62 157.48 4. 5Y2 200 varijanca grupe dužine 200 cm 19.73 35.81 28.18 29.56 70.07 5. 6|´ varijanca unutar grupa 119.99 278.32 115.05 188.53 389.95 6. 822 varijanca između grupa 188.32 77.71 108.85 171.16 317.12 7. F (Fischer) odnos varijanci između grupa i unutar grupa (82: / &t2 1.57 0.28 0.95 0.91 0.81 za F005 = 3,55, za F0|0] = 6,01 Test signifikantnosti razlika (-) (-) (-) (-) (-) 8. F (Barllet) odnos najveće i najmanje varijance grupe 2.96 1.83 2.16 2.51 2.24 za F005 = 2,12 , za F00| = 2,94 Test homogenosti skupa (*) (-) (*)(-) (*)(-) (*)(-) 9. Ya20 - Ya|oo razlika aritmetičke sredine grupe dužine 20 cm (-4,70) (+2,81) (+0,96) (-1,87) (+4,24) 10. Y.,20 - Ya2oo razlika aritmetičke sredine grupe dužine 100 cm (- 5,56) (-0,87) (-2,16) (-5,78) (-3,52) 11. Y.,100 - Ya2o0 razlika aritmetičke sredine grupe dužine 200 cm ( - 0,86) (-3,68) (- 3,32) (-2,75) (- 7,76) 12. s c (Ya2o " Yaioo) standardna greška razlika aritmetičkih sredina (20 -100) 1.99 2.32 2.19 3.55 signifikantna razlika između grupa na razini 5% (t = 1,96 ) (*) (-) (-) (-) (-) signifikantna razlika između grupa na razini 1% (t = 2,58 ) (-) (-) (-) (-) (-) sc 13. (Ya2o -Y;,2oo) standardna greška razlika aritmetičkih sredina (20 -200) 1.93 2.06 2.23 2.90 signifikantna razlika između grupa na razini 5% (t = 1,96 ) (-) (-) (*) (-) signifikantna razlika između grupa na razini 1% (t = 2,58 ) (-) (-) (*) (-) 14. se (Yal00 - Ya20o) standardna greška razlika aritmetičkih sredina (100 -200) 1.46 1.96 2.49 3.29 signifikantna razlika između grupa na razini 5% (t = 1,96 ) (-) (-) (-) (-) (*) signifikantna razlika između grupa na razini I % (t = 2,58 ) (-) (-) (-) (-) (-) 15. ( * ) signifikantna razlika između grupa na razini 5% (t = 1,96 ) 16. ( ** ) signifikantna razlika između grupa na razini 1 % (t = 2,58 ) 17. ( *** ) signifikantna razlika između grupa na razini manjoj od 1% 18. ( - ) nema signifikantne razlike na ražin 5 %, niti na razini 1 % |
| ŠUMARSKI LIST 5-6/2001 str. 33 <-- 33 --> PDF |
J. Zelić. K. ML-đugorac: OVISNOST GUSTOĆP PROSTORNOG DRVA NEKIH AUTOHTONIH VRSTA... Šumarski list br. 5-6. CXXV (2001). 263-272 kazuje i grafikon 2, na kojem se vidi odstupanje trenda pada vrijednosti obilježja između 100 i 200 cm dužine sortimenta prostornog drva. Prema gornjem rezultatu moglo bi se ukazati da eventualno postoji zakonitost po kojoj se dovoljno točnim može primijeniti matematička funkcija izračunata za dužinu 200 cm, Y, = 1015,76* (-1,001147)x, i za sve Sortimente prostornog drva hrasta kitnjaka iznad 200 cm dužine (višemetrica). Obavljeno je testiranje i za ostale vrste drveća (grab, breza i bijela topola), jer je testom homohenosti potvrđena razlika srednjih vrijednosti obilježja na razini 5 % signifikantnosti (tablica 3). Analizom varijance za bukvu nije utvrđena razlika ispitivanog obilježja (brzina sušenja) između ispitivanih grupa, niti unutar grupa. Zbog toga nije bilo potrebno ispitivanje razlika t - testom (tablica 3). I test homogenosti (Barlletov test) potvrdio je daje razlika između grupa nevjerodostojna, te bi se moglo uzeti da se gustoća drva uvjetovana prirodnim sušenjem može izračunati po matematičkim funkcijama prikazanim u tablici 2. Za višemetarsko drvo bukve mogli bi se uvjetno koristiti podaci, kao oni izračunati za gustoću prostornog drva dužine 200 cm. Iz tablice 3 vidljivo je da analizom varijance nisu utvrđene signifikantne razlike između srednjih vrijednosti brzine sušenja za grab, brezu i bijelu topolu i između različitih dužina (20, 100 i 200 cm). Tek je testom homogenosti utvrđeno da postoji razlika na razini 5 % signifikantnosti. T - testom potvrđena je takva razlika kod breze između dužina 20 i 200 cm. Ostale razlike nisu signifikantne. DISKUSIJA O REZULTATIMA ISTRAŽIVANJA I ZAKLJUČCI Discussion and conclusions Diskusija o rezultatima istraživanja Provedena mjerenja gustoće drva hrasta kitnjaka, bukve, graba, breze i bijele topole potvrđuju znatne oscilacije o različitim gustoćama uzorka iste vrste drveća, ovisno o stanišnim i drugim uvjetima, no prosječne izmjerene vrijednosti gustoće drva su orijentacijski blizu onima koje se koriste u šumarskoj operativi. Utvrđeno je da tijekom procesa prirodnog sušenja vanjski uvjeti znatno usporavaju, zaustavljaju i pospješuju tijek prirodnog sušenja. Donekle je ukazano na potrebu za daljim ispitivanjem pretpostavke da nema signifikantnih razlika u gubljenju na gustoći sortimenata prostornog drva od 100, 200 i iznad 200 cm dužine uslijed prirodnog sušenja. Iznimno je potvrđeno samo za hrast kitnjak i brezu da postoji signifikantna razlika u brzini prirodnog sušenja između sortimenata prostornog drva dužine od 20 i 200 cm. Takvu razliku moglo bi se, kao pretpostavku, pripisati utjecaju debljine i boje kore navedenih vrsta drveća na tijek prirodnog sušenja. Kora kod hrasta djeluje kao znatan toplinski izolataor, te bi kod kraćeg komada moglo doći do znatnog utjecaja na brže isušivanje po longitudinalnom nego radijalno-tangencijalnom smjeru. Kod breze na brzinu isušivanja, osim longitudinalnog smjera, znatan utjecaj imala bi eventualno bijela boja kore, koja usporava provođenje toplinskog zračenja. Gubljenjem vode drvni sortimenti postaju lakši za manipulaciju, utovar i prijevoz te traže manji utrošak energije za istu volumnu mjeru. Odabirom eksponencijalne, odnosno logaritamske matematičke funkcije za izravnavanje vrijednosti mjerenih varijabli (gustoća drva, razdoblje sušenja) i njenim grafičkim prikazom uočena je gotovo linearna zakonitost pada gustoće drva u protjecanju vremena sušenja. Veličina parametra (-B) pokazuje brži ili sporiji trend pada volumne težine u odnosu na razdoblje (dana) sušenja. Stoje (-B) veći, to je trend sušenja brži. Parametar B je recipročna vrijednost rasta (u pozitivnom smjeru), a predstavlja vrijednost tangensa kuta što ga tangenta na krivulju zatvara s osi X (grafikon 2, dužina 20 cm). Za brže i jednostavnije, a za operativu dovoljno točne podatke, moglo bi se za izjednačenje mjerenih veličina upotrijebiti linearnu funkciju oblika Yc = a + b X. Primjena navedenih matematičkih funkcija u tablici 2 vrlo je jednostavna. Praktički je dovoljno imati jednu "odvagu" kamiona ili vagona natovarenog prostornim drvom i poznato vrijeme od sječe do vaganja (broj dana). Pomoću početnog stanja lako se projektira gustoća drva na sirovo stanje, odnosno prosušeno stanje drvnih sortimenata prostornog drva određene vrste. Iz gustoće drva (volumne mase) računa se volumen (m3) prostornog drva koji služi za evidentiranje zaliha na određeni dan. Zaključci Gustoća prostornog drva domaćih vrsta drveća (hrast kitnjak, bukva, grab, breza i bijela topola) znatno se razlikuju u sirovom stanju, a trend gubljenja na |
| ŠUMARSKI LIST 5-6/2001 str. 34 <-- 34 --> PDF |
.1. /che. K. Medugorac: OVISNOST OUSTOCL PROSTORNOG DRVA NHKIII AUTOKTOMII VRSTA.. Šumarski list br. S-6. CXXV (2001). 263-272 gustoći prirodnim sušenjem do stupnja prosušenosti ili nifikantna razlika pokazuje se između dužina 20 i 200 suhog drva, različit je po vrsti drva i dužini sortimenta. cm samo za hrast kitnjak i brezu. Od ispitivanih vrsta, a prema postavljenoj metodi, Trend gubljenja na gustoći drva za dužine drvnih najsporije gubljenje gustoće drva pokazuje hrast kit-sortimenata iznad 200 cm (višemetrica) je uvjetno njak, a najbrže bijela topola. Razlike u gubljenju na guistovjetan, kao i za drvne Sortimente od 200 cm. stoći prostornog drva ovise i o dužini komada. Predočene matematičke funkcije potrebno je verifi Razlike trenda gubljenja na gustoći drva prirodnim cirati u operativnom šumarstvu, te nastaviti metodolosušenjem pokazuju se u apsolutnom iznosu za sve vrste ški vjerodostojnija istraživanja, koja će na stručnoj i drveća i tri ispitivane dužine (20, 100, 200 cm), no sigznanstvenoj razini poslužiti postavljenom cilju. LITERATURA Cijeniku Glavnih šumskih proizvoda, Hrvatske šume, Serdar , V. 1966: Udžbenik statistike, Školska knjiga, 1997. Zagreb 1966. P e t z, B. 1997: Osnovne statističke metode za nemate-Šumarska enciklopedija, (I - II), Zagreb, 1969 i (I - III), matičare, "Naklada Slap", Jastrebarsko, 1997. JLZ, Zagreb 1987. Ražnje vić, K. 1985: Fizikalne veličine i mjerne jedinice međunarodnog sustava (SI), Nakladni zavod Znanje, Zagreb 1985. SUMMARY: The article presents the modes of stockwood density for some autochthonous trees (sessile oak, beech, hornbeam, birch and white poplar) of various lengths and their dependence on the period of natural drying. The original weighing during winter, spring and summer, as well as 140 days of drying in natural environmental conditions have a significant influence on the density of stockwood. The research results are presented with mathematical functions (logarithm function) and with graphs. Key words: natural drying of stockwood, density, trend of density decrease, length of assortment, drying period. |