Приближенные способы определения объема стволов растущих деревьев

Особенности таксации растущих деревьев

Cпособы таксации срубленных деревьев не исключают возможность их применения для определения объема растущих деревьев. Однако эти способы не получили применения по следующим соображениям:

1. Измерить диаметры стволов растущих деревьев на различных высотах невозможно, а использование для этих целей сложных приборов (дендрометров) технически трудоемкая работа.

2. Поскольку нельзя измерить диаметры ствола на разных высотах, то и нельзя определить коэффициенты его формы и, как следствие, невозможно характеризовать форму ствола.

С учетом трудоемкости этих измерений были разработаны специальные методы таксации растущих деревьев. 3а основу этих методов положена теория средних величин, позволяющая при минимальном числе измерений достаточно точно определить объемы стволов растущих деревьев. Такими доступными измерению таксационными показателями являются диа- метр на высоте груди человека среднего роста, т. е. на расстоянии 1,3 м от шейки корня, и высота ствола.

Общеизвестно, что стволы деревьев, растущих в насаждении полнодревесны, в то время как деревья, растущие на просторе, характеризуются большой сбежистостью. Таким образом, при одинаковых диаметрах на высоте 1,3 м и высотах объемы отдельных деревьев различны и зависят от формы стволов.

Поскольку форму стволов растущих деревьев установить трудно, для определения их объемов в лесной таксации введено новое понятие — видовое число (показатель, характеризующий полнодревесность стволов).

В насаждении деревья по их размерам распределяются закономерно. Так, преобладающая часть деревьев имеет размеры и формы, близкие к показателям среднего дерева. Число деревьев, размеры которых больше и меньше размеров среднего дерева, по мере удаления от него уменьшается. Распределение деревьев по размерам характеризуется кривой нормального распределения.

При таксации совокупности отдельных деревьев выполняют следующие работы:

• выбор и клеймение деревьев у шейки корня и на высоте груди;
• обмер и перечет деревьев;
• определение общего объема (запаса).

У отобранных деревьев мерной вилкой измеряют диаметры на высоте груди. Их высоту определяют глазомерно по ступеням высоты 2. 3 м (15, 17, 19 и т. д. или 15, 18, 21 и т. д.). Объемы деревьев определяют по массовым таблицам объемов с двумя входами по d и h. В них проводятся средние объемы деревьев в зависимости от породы, диаметра на высоте 1,3 м и высоты. Объем одного дерева каждой ступени толщины умножают на число таких стволов и получают запас ступени. Суммируя запас всех ступеней толщины, получают запас совокупности отдельных деревьев. ВИДОВОЕ ЧИСЛО Рассмотренные выше математические способы определения объема ствола требуют не только рубки дерева, но и применения сложных измерений и расчетов. Для определения объема ствола растущего дерева, кроме диаметра на высоте 1,3 м и высоты, используется особый показатель — видовое число, которое обозначается буквой f. В и д о в ы м ч и с л о м называется отношение объема ствола к объему цилиндра, высота которого равна высоте дерева, а площадь основания равна площади сечения дерева на высоте груди. Такой цилиндр называется равновеликим (рис. 1), т. е. f=Vcтв/VцилРис. 1. Соотношение размеров ствола и равновеликого цилиндра Наименование видовое число этот показатель получил от немецкого слова formzahl (форма, вид и число). Идея использования видового числа была предложена в конце Х1Х века немецким лесоводом Паульсеном и сводится к тому, чтобы объем древесного ствола получить через видовое число, т. е. как произведение объема равновеликого цилиндра на видовое число. Из формулы (1) можно определить объем ствола: V_ств= V_цил* f или V_ств= g_1,3*h* f (1) Таким образом, видовое число представляет собой коэффициент, показывающий, какую часть от объема равновеликого цилиндра составляет объем ствола. Зная видовое число, можно легко определить объем растущего дерева по (1), для чего необходимо измерить его высоту и диаметр на высоте груди d_1,3. Так как объем ствола меньше объема цилиндра, то видовое число меньше единицы. Величина f колеблется в пределах 0,352. 0,560, а у деревьев в возрасте их хозяйственного использования (спелости) — в пределах 0,400. 0,500. Это означает, что объем ствола составляет от объема цилиндра 40. 50 %. Чем больше видовое число, тем больше и объем ствола и выше его полнодревесность. У стволов высотой 2,6 м видовое число равно единице, а высотой менее 2,6 м оно больше единицы. Общеизвестно, что между высотой дерева и его видовым числом существует зависимость, согласно которой с увеличением высоты дерева видовое число уменьшается.

Форма	Видовое число при высоте ствола, м
	1,6	2,1	3,9	5	10	15	20	25	30	40
Пара болоид	2,660	1,312	0,750	0,677	0,574	0,534	0,527	0,524	0,522	0,517

Источник

Приближенные способы определения объема ствола растущего дерева

В производственных условиях часто требуется определить объем ствола растущего дерева. Глазомерное определение объема всегда вызывает трудности даже у опытных таксаторов. В таких случаях объем ствола можно определить быстро, но приближенно, используя следующие способы:

1. Объем ствола растущего дерева можно определить по общей формуле V_ств=g_1,3hf. Для этого необходимо измерить диаметр на высоте груди и высоту. По измеренному диаметру определить площадь поперечного сечения. Видовое число берется из таблицы всеобщих видовых чисел проф. М. Е. Ткаченко по высоте и среднему коэффициенту формы. Умножая площадь сечения на высоту и видовое число, получим объем ствола. Так как видовое число определяем с ошибкой, то и объем находим приближенно.

2. Основываясь на формуле V_ств=g_1,3hf немецкий лесовод Денцин вывел упрощенную формулу для приближенного определения объема ствола. С этой целью он условно принял видовое число f равным 0,5, а наиболее распространенную высоту деревьев 25. 26 м. В этом случае произведение hf, называемое видовой высотой, будет составлять hf =0,5*25=12,5 и 0,5*26=13, а в среднем 12,75 м.

Площадь поперечного сечения определяется по формуле:

В данном случае площадь сечения измеряется в квадратных сантиметрах. Так как объем определяют в кубометрах, то и площадь сечения нужно выразить в квадратных метрах. Поэтому этой формуле можно придать следующий вид:

g_1,3 = 0,785d 2 /10000

Подставляя в общей формуле эти значения, получим

V_ств= g_1,3*h*f = 0,785*d 2 *12,75/10000= 10d 2 /10000=d 2 /1000=0,001*d 2

т. е. чтобы определить объем ствола растущего дерева, нужно измерить диаметр на высоте 1,3 м, возвести его в квадрат, отделить три десятичных знака справа налево и получить объем ствола в кубических метрах. По исследованиям Денцина, эта формула верна для, следующих высот: сосны 30 м, ели 26 м, пихты 25 м, дуба и бука 26 м.

Если фактические высоты будут больше или меньше указанных, то на каждый метр высоты ствола необходимо вносить поправку в полученный по формуле объем: для сосны ±3 %,, ели ±3. 4., дуба, бука ±5 %, причем при увеличении высоты поправка вводится со знаком плюс, а при уменьшении — со знаком минус.

3. Способ Н. Н. Дементьева основан на том, что при среднем коэффициенте формы 0,65 видовое число принято равным 0,425. Подставив эту величину в формулу объема получаем:

Для стволов, имеющих другие коэффициенты формы, на каждые 0,05 коэффициента вносится поправка 3 м высоты, причем, если коэффициент формы больше среднего, то поправка вводится со знаком плюс, и наоборот. В этом случае формула примет вид:

где k — поправочный коэффициент, вводимый к высоте по 3 м при изменении коэффициента формы на каждые 0,05.

Диаметр в этой формуле выражают в метрах. Так, для стволов, у которых q₂=0,7, поправка +3 м; при q₂=0,75 поправка +6 м, при q₂=0,6 поправка со знаком минус, т. е. — 3 м.

4. Если известны диаметр на высоте груди и высота, то приближенно объем растущего дерева можно определить, пользуясь массовыми таблицами.

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:

Источник

16) Математические методы определения объемов стволов растущих деревьев.

Применение дендрометров теоретически позволяет измерять диаметры на любых высотах ствола, а следовательно, определять объемы растущих деревьев теми же способами, что и для срубленных стволов. Однако этот прием очень трудоемок. Поэтому в практике лесоучетных работ применяются приближенные математические формулы определения объемов стволов растущих деревьев, основанные на различных допущениях и упрощениях. Мат формулы из 8, 9 вопросов.

18) Понятие о приросте деревьев. Закономерности в изменении текущего и среднего приростов деревьев.

В процессе роста и развития деревьев на их стволах, ветвях, корнях ежегодно откладываются слои древесины, что ведет к возрастанию их диаметров, площадей сечений и объемов. Вследствие роста побегов в длину повышаются высоты деревьев, размеры их крон. Это естественное увеличение с возрастом размерных показателей деревьев в таксации

леса называют приростом Z. Его величина всегда положительная.

Прирост древесных стволов обусловливается совместным влиянием многих природных факторов, ведущими среди которых выступают:

а) биолого-экологические особенности породы, ее происхождение;

б) почвенно-грунтовые лесорастительные условия;

в) гидротермический режим территории в течение всего года;

д) положение дерева в древостое, простор роста и осветленность индивидуумов;

е) пораженность деревьев различными энтомо- и фитовредителями, проходящими низовыми пожарами и другими стихийными факторами;

ж) проведенные в лесу хозяйственные мероприятия.

Различают следующие категории и виды прироста деревьев.

1. Текущий прирост – это действительная величина увеличения данного таксационного показателя за определенный учетный период времени. По величине этого учетного периода выделяют:

а) текущий годичный прирост – увеличение таксационного признака за один последний год.

б) текущий периодический прирост – увеличение таксационного признака за определенный учетный период (3, 5, 10 или 20 последних лет).

в) текущий полный прирост — величина таксационного показателя за весь период жизни дерева, от возникновения до момента наблюдения.

2. Средний прирост – это средняя, расчетная величина повышения таксационного показателя за 1 год в пределах данного периода времени, охватываемого наблюдением. В свою очередь, различают:

а) средний периодический прирост – изменение таксационного показателя в среднем за один год учетного периода (то есть в среднем за один год в последние 3, 5, 10 или 20 лет жизни дерева)

б) средний общий прирост – увеличение таксационного показателя в среднем за один год всей жизни дерева

В изменении текущего и среднего приростов таксационных показателей деревьев с возрастом проявляются определенные закономерности. Обе категории прироста в первоначальный период ускоренного роста повышаются по своим значениям, достигают в разное время максимума и по мере старения дерева систематически падают. Для различных таксационных показателей эта динамика прироста различна во времени. Для нормально развивающихся деревьев присущи закономерные соотношения между текущим и средним приростами.

а) если средний прирост с возрастом повышается, то текущий прирост также повышается и по своей величине он больше среднего;

б) если средний прирост с возрастом не меняется, то текущий прирост по величине равен среднему;

в) если средний прирост с возрастом снижается, то текущий прирост также снижается и по величине он меньше среднего.

Источник