Вес деревьев от диаметра

Вес древесины

Эти положения хотя и широко используются в теории и практике лесной таксации, но тем не менее не разрешают проблемы формирования древесного ствола и ни в коем случае, не в состоянии отразить индивидуальные особенности формы отдельных древесных стволов. Использование законов механики и физики для объяснения формы древесного ствола нашло отражение в исследованиях Метцгера, П. Д. Козицына, Гогенадля и др. Рис. 37. Зависимость диаметров стволов от расстояния до точки приложения изгибающей силы ветра По гипотезе Метцгера (1898) и П. Д. Козицына (1909) формирование древесного ствола происходит согласно законам строительной механики, и дерево должно противостоять опрокидывающей силе ветра, направленной на точку приложения силы в центре кроны. Отсюда, по заключению Метцгера, кубы диаметров стволов, замеренных на различном расстоянии от точки приложения силы, должны быть пропорциональны расстоянию до точки приложения опрокидывающей силы (рис. 37): d 1 3 : d 2 3 : d 3 3 : : d n 3 = l 1 : l 2 : l 3 : : l n П. Д. Козицын находя предложение Метцгера применимым лишь для безъядерных древесных стволов, уточнил показатели степени диаметров для ядровых пород, заменив третью степень степенью 4,5, т. е. принял следующие соотношения: d 1 4,5 : d 2 4,5 : d 3 4,5 : : d n 3 = l 1 : l 2 : l 3 : : l n Сопоставление данных, полученных по приведенным соотношениям, с фактическим обмером показало, что во многих случаях получаются совпадения размеров, но полного согласования не бывает. Гогенадль в отличие от Метцгера и П. Д. Козицына высказал предположение, что главным фактором, обусловливающим форму стволов, является их собственный вес и вес кроны, а не изгибающая сила ветра, т. е. ствол должен быть телом равного сопротивления раздавливанию своим весом. На основе такого заключения Гогенадль пришел к выводу, что образующая дре-

весного ствола должна быть логарифмической кривой и выражена в общем виде равенствам: d 2 = Ae f ( x ) , где А – постоянный коэффициент, различный для отдельных пород; е – основание Неперовых логарифмов (2,71828); f(x) – функция расстояния от вершины ствола до искомого диаметра. Так как кривая древесного ствола имеет два перегиба (в верхней и особенно в нижней части), то поэтому она не укладывается в логарифмическую кривую и лишь в средней части напоминает ее. Жаккард, Гуттенберг и другие исследователи утверждали, что живой организм – дерево, нельзя приравнивать к простому брусу, находящемуся под влиянием сил только внешнего воздействия, что на формирование древесного ствола, помимо механических факторов, оказывают влияние анатомическое строение, физиологические процессы и т. д. В рассматриваемых гипотезах на первый план выдвигаются лишь отдельные факторы и в комплексе они не рассматриваются, что делает эти гипотезы односторонними, и они не могут быть научной основой для общих способов определения объемов стволов. Иное направление имеют исследования Д. И. Менделеева, И. Г. Белоновского , Хойера и других; они поставили перед собой задачу установить вид «образующей» древесного ствола и выразить ее соответствующими математическими уравнениями, не исследуя факторы, под влиянием которых происходит формирование древесного ствола. При этом они исходили из общей зависимости между диаметром ствола d и его высотой Н , выражаемой уравнением общего вида: у = f(x). Д. И. Менделеев (1899) и И. Г. Беленовский (1917) предложили использовать для характеристики «образующей» древесных стволов наиболее простую форму этой функции в виде уравнения второго порядка и кубической пара- болы. Y = А + Вх + Сх 2 , Y = А + Вх + Cx 2 + Dx 3 , где А, В, С, D – некоторые коэффициенты; х – расстояние от шейки корня до рассматриваемого сечения. Но уравнение второго порядка не дало удовлетворительных результатов, так как образующая ствола имеет S -образный характер. Лучшие результаты были получены при использовании уравнения третьей степени. В частности, Д. И. Менделеев использовал параболу третьей степени для определения объемов древесных стволов при изучении лесосырьевой базы металлургической промышленности Урала (1899). К. Вимменауэр (1918), учитывая влияние корневых наплывов и конусовидной вершины на форму образующей ствола, использовал уравнение четвертой степени:

где А, В, С, D, E – коэффициенты, имеющие особую величину для каждого ствола, получаемые путем решения нескольких ( n ) уравнений с n неизвестными. Ряд авторов (Хойер, Гогенадль и др.) предложили выражать вид образующей древесного ствола при помощи уравнения логарифмической кривой. В качестве общей формулы для характеристики формы древесного ствола шведский исследователь Хойер предложил следующее соотношение между D и H : d = C lg æ c + x ö , ç ÷ D è c ø где D – диаметр ствола на высоте 1,3 м, d – диаметр ствола на расстоянии х от вершины, выраженный в процентах от всей высоты ствола Н , С и с – некоторые коэффициенты в зависимости от формы ствола, выраженной через коэффициент формы: d 1 q 2 = d 2 . 1,3 Для стволов осины соотношение Хойера примет вид: d = 2,21 g æ 49,6 + x ö ç ÷ D è 49,6 ø

d 0

d 1

d 1

d 3

q

0

=

; q =

4

; q

2

=

2

; q

3

=

4

,

1

d 1,3

d 1,3

d 1,3

d 1,3

где d 0 ; d 1 ; d 2 , d 3 – диаметры соответственно при основании ствола, на ¼ высоты, ½ высоты и ¾ высоты. Таким образом, он обратил внимание на изучение сбега ствола по относительным высотам, что позволило уяснить индивидуальную форму древесных стволов и степень ее изменения в зависимости от отдельных факторов. Основной недостаток предложения А. Шиффеля заключет в том, что коэффициенты формы хотя и дают, общее представление о форме древесных стволов, но, находясь в зависимости от высоты стволов, искажают представление о действительной их форме. Например, для Н = 2,6 м, q 2 = l, а для стволов c высотой меньше 2,6 м q 2 получается больше единицы. Из сделанного обзора методов изучения формы древесных стволов можно видеть, что эта проблема не получила до сего времени окончательного разрешения и требует дальнейших исследований. Чтобы исключить влияние высоты дерева и его диаметра на высоте 1,3 м на характеристику формы стволов, В. К. Захаровым была разработана оригинальная методика, заключающаяся в следующем: древесный ствол делится на десять одинаковых по длине секций, равных 0,1 Н ; измеряется диаметр ствола в коре и без коры, начиная от шейки корня, а затем в конце каж-

Источник

Таблица 67. Объем пней по ступеням толщины [8]

Таблица 68. Объем и число пней в 1 сил. м 3 пневого осмола [8]

Диаметр пня	Диаметр	Объем,	Число пней в	Диаметр	Объем.	Число пней в
	ядра, см	скл. м 3	1 скл. м 3 , шт.	ядра, см	скл. м 3	1 скл. м 3 ,шт.
без коры на
	высоте 30 см,
V класс возраста бывшего			VI-VII классы возраста бывшего
							см
древостоя		древостоя
				12	8,2	0,009	111	8,0	0,009	111
16	9,5	0,017	59	10,3	0,017	59
20	11,5	0,026	39	12,5	0,026	39
24	13,5	0,037	27	14,7	0,039	26
28	15,0	0,050	20	17,0	0,059	17
32	17,0	0,065	15	19,2	0,078	13
36	18,7	0,083	12	21,5	0,101	10
40	20,5	0,102	10	23,7	0,130	8
44	22,5	0,124	8	26,0	0,160	6
48	24,4	0,147	7	28,8	0,192	5
52	26,2	0,173	6	30,5	0,228	4
56	28,0	0,200	5	32,8	0,252	4

Таблица 69. Запас бересты в березняках из берез повислой и пушистой в зависимости от их возраста и бонитета [8]

Выход бересты с березы
Запас
			Воз-	Средняя	Средний	Число	повислой		пушистой
стволовой
							раст,	высота,	диаметр,	стволов,
			древесины,			с одного					с 1 га,	с одного	с 1 га,
лет	м	см					шт. на 1 га
			3	дерева,	т	дерева,		т
м на 1 га
			кг	кг
I a класс бонитета
30	17,6	16,1	1150	186	1,5	1,8	1,9	2,2
40	21,6	21,6	740	253	5,1	3,8	6,1	4,5
50	24,3	26,6	530	311	6,4	3,4	9,5	5,0
60	26,6	30,8	420	359	7,5	3,2	13,9	5,8
70	28,4	34,3	355	399	8,9	3,1	17,0	6,0
80	29,8	37,1	310	432	9,6	3,0	19,6	6,1
90	31,0	39,3	280	458	10,2	2,8	21,7	6,1
1 класс бонитета
40	19,0	18,5	925	212	2,4	2,2	3,6	3,3
50	21,6	22,0	720	260	4,6	3,3	5,9	4,3
60	23,8	25,4	574	301	6,2	3,5	8,6	5,0
70	25,5	28,7	469	334	7,8	3,6	12,1	5,7
80	26,8	31,0	416	361	8,3	3,4	14,1	5,9
90	27,7	32,7	383	382	8,6	3,3	15,6	6,0
II класс бонитета
40	16,7	15,0	1277	173	0,9	1,1	1,4	1,3
50	19,0	18,3	950	213	2,3	2,2	3,4	3,3
60	21,0	21,0	765	246	3,0	2,3	5,2	4,0
70	22,5	23,4	647	274	5,7	3,7	7,3	4,8
80	23,6	25,0	584	296	6,1	3,6	8,4	4,9
90	24,5	26,5	535	313	6,4	3,4	9,4	5,0

Таблица 70. Масса воздушно-сухого ивового корья, исходя из запаса древесины ивняков на 1 га [8]

Количество		Масса корья, т		Количество		Масса корья, т
тысяч, сотен		по разрядам чисел				тысяч, сотен,		по разрядам чисел
десятков и		десятков и еди-
					тыся-	де-	еди-	тыся-	десят-	еди-
единиц в		сотни	ниц в цифре								сотни
					чи	сятки	ницы	чи	ки	ницы
м	3		запаса м	3
		Кустарниковые ивы									Древовидные ивы
	1		70	7	0,7	0,1	1	60	6	0,6	0,1
2		140	14	1,4	0,1	2	119	12	1,2	0,1
3		210	21	2,1	0,2	3	178	18	1,8	0,2
4		280	28	2,8	0,3	4	238	24	2,4	0,2
5		350	35	3,5	0,4	5	298	30	3,0	0,3
6		420	42	4,2	0,4	6	357	36	3,6	0,4
7		490	49	4,9	0,5	7	416	42	4,2	0,4
8		560	56	5,6	0,6	8	476	48	4,8	0,5
9		630	63	6,3	0,6	9	536	54	5,4	0,5

Таблица 71. Выход коры крушины в зависимости от диаметра стволика на нулевом срезе в коре и числа стволов, кг/га

Диаметр,	Число стволов
	см	100	200	300	400	500	600	700	800	900	1000
2	2											4	6	8	10	12	14	16	18	20
3	3	6	9	12	15	18	21	24	27	30
4	6	12	18	24	30	36	42	48	54	60
5	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
6	15	30	45	60	75	90	105	120	135	150

Примечания. 1. Выход коры крушины определен для 2-метровых комлевых отрезков. 2. 1 кг сырья заготавливается из 10-11 стволиков крушины.

Таблица 72. Объем древесной зелени в сосновых, еловых и березовых насаждениях [3]

Средняя	Объем свежесрубленной древесной зелени, т
высота
древостоя,	на 1 га насаждений при полноте 1,0			на 1 м 3 запаса древесины
	м
Сосняк		Ельник	Березняк	Сосняк	Ельник	Березняк
	6						9	28,6	9,1	0,15	0,47	0,18
8	10,6	32,8	11,0	0,12	0,38	0,15
10	11,8	36,6	12,3	0,10	0,31	0,13
12	12,6	39,3	13,2	0,08	0,26	0,11
14	13,2	41,1	13,9	0,07	0,22	0,09
16	13,6	42,3	14,3	0,06	0,18	0,08
18	13,9	42,8	14,5	0,05	0,15	0,07
20	14,0	43,0	14,5	0,04	0,13	0,06
22	14,0	42,7	14,4	0,04	0,11	0,05
24	13,9	42,2	14,2	0,03	0,10	0,04
26	13,7	41,3	13,8	0,03	0,09	0,04
28	13,5	40,1	13,4	0,02	0,08	0,03
30	13,2	38,8	12,8	0,02	0,07	0,03

Таблица 73. Выход технической зелени (кг) на 1 м 3 вырубаемой при осветлениях и прочистках древесины в зависимости от высоты выбираемой части насаждения [8]

Порода	Средняя высота, м
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Сосна	226	163	130	108	94	83	74	68	62	58	54
Береза	266	194	156	131	114	101	91	83	77	69	—
Осина	263	210	179	158	142	131	122	—	—	—	—
Ива, лещина	359	193	124	88	67	—	—	—	—	—	—
Граб	297	146	88	59	43

Таблица 74. Объем коры, сучьев, пней и корней [3]

Древесная	Объем коры,		Объем сучьев	Объем пней м корней. % от объема стволов
порода	% от объема		и ветвей % от	в полных спелых древостоях
ствола в коре		объема ствола
			пней	пней и корней
Сосна	10	— 17			4 — 10	8 — 12	18 — 25
Ель	7 — 15		5 — 12	10 — 12	25 — 30
Дуб	17	— 20	6 — 15	10 — 12	22 — 35
Береза	—	3 — 8	8 — 10	22 — 24
Ольха	—	5 — 12	8 — 10	22 — 24
Осина	13	— 15	5 — 12	8 — 10	22 — 24

Таблица 75. Выход технической зелени (кг) на 1 м 3 (плотный) вырубаемой при прореживании и проходных рубках древесины в сосновых насаждениях [8]

Средний диаметр на высоте груди выбираемой части насаждения, см

8	12	16	20	24	28	32	36
Регулярно изреживаемые насаждения с полнотой 0.8
91	72	61	53	49	44	41	37
Насаждения с полнотой 0,9 – 1,0
65	50	42	36	32	29	27	25

Таблица 76. Выход технической зелени (кг) на 1 м 3 (плотный) стволовой древесины, вырубаемой при рубках ухода в сосновых культурах по классам бонитета [8]

Возраст про-	Сырой		Абсолютно сухой
Вид	ведения ру-
		рубок	бок,	Ia	I	II	III	Ia	I	II	III
лет
	Насаждения при полноте 0,9 – 1,0
Прочистка	15	224	257	305	336	93	106	125	137
	20	164	180	219	243	69	78	91	100
25										134	151	174	196	55	61	71	78
Прореживание	30	104	1 16	135	150	45	50	58	64
	35	90	100	116	130	38	43	49	54
40										77	85	97	110	34	37	42	47
50	60	65	75	83	27	29	33	36
Проходная	60	49	54	61	69	22	24	27	30
	70	41	44	49	57	19	20	22	25
80										35	37	42	50	16	17	19	22
Насаждения, регулярно изреживаемые при полноте 0,7—0,8
Прочистка	15	265	307	361	382	110	127	148	156
	20	197	224	262	286	83	94	109	118
25										162	184	214	236	69	78	90	99
Прореживание	30	127	144	165	185	55	62	71	79
	35	111	125	143	163	49	54	62	70
40										95	105	120	140	42	46	52	60
50	74	81	94	111	33	36	41	48
Проходная	60	62	67	77	92	2S	30	34	40
	70	52	58	65	80	24	26	29	35
80										45	48	56	68	21	22	25	30

Источник