Таблица видовых чисел деревьев

ВИДОВЫЕ ЧИСЛА И КОЭФФИЦИЕНТЫ ФОРМЫ ДРЕВЕСНЫХ СТВОЛОВ

Объем ствола растущего дерева нельзя определить методами, применимыми к срубленным деревьям.

В начале прошлого столетия немецким лесоводом Паульсе­ном было предложено объем древесного ствола сравнивать с объемом цилиндра. Таким образом, было введено в таксацию понятие видового числа.

Видовым числом называется отношение объема ствола к объему цилиндра, имеющего одинаковую высоту со стволом и площадь основания, равную площади сечения ствола на 1,3 м, вы­соте груди.

Такой цилиндр называется одномерным со стволом. т. е. видовое число — это отношение объема ствола к объему одномерного ему цилиндра.

f =Vств / Vц

Видовое число показывает, какую часть составляет объем ствола от объема цилиндра.

Чем большей величины достигает видовое число, тем ближе ствол приближается к цилиндрической форме и тем он полнодревеснее.

Исходя из формулы мо­жно определить объем ствола

Vств =g1.3 h f

Видовое число, найденное по формуле f =Vств/Vц получило в лесной таксации название старого видового числа.

Старые видовые числа сильно варьируют (изменяются) в зависимости от высоты: чем выше дерево, тем видовое число меньше и наоборот. Старое видовое число не от­ражает формы древесного ствола.

Позже были выведены нормальные видовые числа. Они более постоянны, не изменяются, отражают форму древесного ствола.

Однако получение та­ких видовых чисел в практике связано с большими трудностями, так как на стволе необходимо отыскивать 1/20 его высоты и в этом месте измерять диаметр. Из-за указанного недостатка нормальные видовые числа в широкую лесотаксационную прак­тику не вошли, а только для научных работ при составлении соответствующих таблиц.

С целью облегчения нахождения видового числа было предложено брать за основание ствола и цилиндра площ адь сечения ствола на высоте 1,3 м от шейки корня. При этом высота ствола и цилиндра уменьшалась на 1,3 м. Такие видовые числа стали называть абсолютными видовыми числами.

Абсолютные видовые числа не зависят от высоты и для стволов определенной формы они являются постоянными вели­чинами.

Видовое число, служащее для определения объема ствола растущего дерева, непосредственно определить трудно, так как формула f =Vств/Vц требует величины объема ствола.

Видовое число связано с коэффициентом формы, причем эта связь позволяет определитьвидовоечисло.

Коэффициентом формы называется отношение диа­метра на доле высоты к диаметру на высоте 1,3 м. Чаще всего для определения коэффициентов формы берут диаметр у шейки корня D_o и диаметры на высотах, кратных 1/4 высоты ствола (D1/4H, D1/2H, D3/4Н), для краткости записи диаметры обо­значают так D₀, D₁, D₂, D₃.

Коэффициенты формы соответственно определяются по фор­мулам:

где d₀, d_1/4h, d_1/2h, d_3/4h -диаметры, соответственно, у основания (на нуле), на 1/4, 1/2 и 3/4 высоты ство­ла.

Коэффициенты формы, как и видовые числа, с увеличением высоты и возраста дерева уменьшаются и наоборот. Они харак­теризуют сбежистость ствола. Чем коэффициенты формы больше по абсолютной величине, тем меньше сбег ствола, а следовательно выше его полнодревесность.

Таким образом, видовое число равно квадрату коэффициента формы g₂ 2 _.

Видовое число также можно определить по фор­муле

где С — коэффициент, зависящий от породы.

Коэффициент С по существу представляет собой разницу между коэффициентом формы q2 и видовым числом. Величина С вычислена для разных пород и составляет: для сосны 0,20; ели и липы 0,21; бука 0,22-0,23; ольхи черной и березы 0,22; осины 0,24.

Приведенные выше формулы позволяют определить видовое число с невысокой точностью, так как они не учитывают связи видового числа с высотой ствола. Связь между видовым чис­лом, коэффициентом формы и высотой ствола носит сложный ха­рактер, выражающийся в общем виде уравнением гиперболы.

Австрийский лесовод А. Шиффель нашел, что для ели, сосны это уравнение имеет вид

где Н — высота ствола, м.

По этой же формуле можно определять видовые числа и для других пород. Ошибка при этом не превышает ± 3 %.

Проф. Б. А. Шустов предложил формулу для определения видового числа по высоте и коэффициенту формы:

Проф. М. Е. Ткаченко, исследуя связь между видовым чис­лом, коэффициентом формы и высотой, пришел к выводу, что стволы хвойных и лиственных пород, растущих в насаждениях при любых естественноисторических условиях подчиняются еди­ному закону:

При равной высоте и равных отношениях диаметра на половине высоты дерева к диаметру на высоте 1,3 м ствола деревья всех пород имеют близко равные видовые числа.

На основе этого закона проф. М. Е. Ткаченко составил таблицу ви­довых чисел. Видовые числа в таблице даются в за­висимости от высоты ствола и коэффициента формы g₂ поэтому она рекомендована автором, как всеобщая.

Малосбежистые и среднесбежистые растут в высокополнотных насаждениях, а сильносбежистые в сильно изреженных древостоях с низкой полнотой.

По древесным породам значение q₂ для мало-, средне- и сильносбежистых стволов по древесным породам составляют: у сосны 0,71, 0,65 и 0,59, у ели – 0,80, 0,70, 0,60, у березы – 0,75, 0,60 и 0,57.

В среднем коэффициенты формы стволов q₂ равны: сосны – 0,65; ели, пихты и осины – 0,70; дуба – 0,68; березы – 0,66; ольхи черной – 0,68. Для стволов малосбежистых (q₂=0,75-0,80), среднесбежистых (q₂=0,60-0,70) и сильносбежистых (q₂=0,55-0,60).

Источник

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