Оценка леса и расчет пользования в условиях Мостовского лесничества

 

       

      

 

       Рисунок 3 - Схема разделения бревна на цилиндрическую часть  и зону сбега.

       Пример: Диаметр бревна на 1 м от комля – 20 см, а на 2 м – 18 см, абсолютный сбег S_a составляет 2 см.

       Однако  абсолютный сбег практически не дает возможностей сопоставления темпов изменения диаметров у разновеликих стволов или сортиментов.

       Более информативным показателем является относительный сбег. При его определении за базовую величину (100%) принимается диаметр ствола на высоте груди (1,3м). Все остальные диаметры, измеряемые на различных высотах, выражаются в процентах от диаметра на 1,3м.

       Пример: Диаметр на 3м от комля составляет 85% от величины диаметра на 1,3м. Относительный сбег S_отн. определяется как 100% - 85% = 15%.

       Средний сбег определяется как разница между  диаметром в нижнем отрубе D_H и диаметром в верхнем отрубе d_в отнесенная к расстоянию между ними L:

 

       Sср =          (1.12)

 

       Если  сбег определяется для ствола с вершиной, диаметр в верхнем отрубе фактически равен нулю, и формула приобретает  вид:

 

       S_ср =           (1.13)

 

       Для стволов, имеющих сильную закомелистость, принято определять сбег, не учитывая комлевой отрезок ствола величиной в 1м (для того чтобы исключить резко отличающуюся по форме часть), при этом за диаметр нижнего отруба условно принимается диаметр на 1м, соответственно на 1 м уменьшается и расстояние между сечениями:

 

       S_ср =          (1.14)

 

 

       Расчетная работа №3.

       Определение сбега ствола

       Цель  и задачи: Определение абсолютного, относительного и среднего сбега древесного ствола.

       Порядок проведения работы.

       Из  таблицы 7 данные обмеров диаметров дерева переносятся в таблицу 8. После определяется три вида сбега.

       1. Абсолютный сбег рассчитывается на каждом метре ствола от пня

       вершины. Сбег определяется по диаметрам, измеренным в коре. Абсолютный сбег на 1^ом метре вычисляется: S_0-1=D₀-D₁; на 2^ом метре S_1-2=D₁-D₂ и т.д.

       2. Относительный сбег определяется по формуле

       q_2/1=22.7/28.8=0.79,

       где D_n — диаметр, измеренный в любой точке древесного ствола, см.

       Относительный сбег определяется на каждом метре  до вершины дерева.

       3. Относительный сбег через 0,1Н. Для этого необходимо методом интерполирования определить диаметры ствола в точках: D_0.1H=__, D_0.2H=__ до D_1,0H=__ а затем по формуле:  q2/1=22.7/28.8=0.83 определить относительный сбег в этих точках. Его необходимо записать против метра, соответствующего 0,1 Н; 0,2Н и т.д.

       4. Средний сбег определяется по  формуле:

 

       S_ср=D_к.ш.//Н         (1.15)

 

       где Н — высота дерева, м;

       D_к.ш — диаметр на корневой шейке, см;

       S_ср — средний сбег, см/м, рассчитанный с точностью 0,01 см/м.

 

 

       

       Таблица 8 – определение сбега срубленного дерева.

 
 

       Н_ст=23,4;

       D_0.1H=2,34см; D_0.2H=4,68 см; D_0.3H=7,02см; D_0,4H=9,36 см;

       D_0,5H=11,7см; D_0,6H=14,04 см; D_0,7H=16,38см; D_0,8H=18,72см;

       D_0,9H=21,06см; D_1,0H=23,4 см.

 

 

       Расчетная работа №4.

       Определение показателей формы и объема растущего  дерева.

       Ствол растущего дерева является качественно иным объектом таксации по сравнению со стволом срубленного дерева. Основной особенностью является то, что невозможно характеризовать форму древесного ствола растущего дерева, производя замеры диаметров ствола на различной высоте по секциям. Для характеристики полнодревесности и формы ствола растущего дерева приемлемы методы сопоставления объема ствола с объемом цилиндра или сравнения линейных размеров тел вращения, о чем уже упоминалось выше.

       В начале 19 века в практику лесного  дела был введен коэффициент, получивший название “видовое число”. Применение этого коэффициента позднее назвали “обходным маневром” для характеристики полнодревесности и формы ствола растущего дерева.

       М.М.Орлов  дает следующее определение этому показателю: «Видовое число есть отношение объема ствола к объему цилиндра, имеющего со стволом одинаковые – площадь основания и высоту. Термин видовое число указывает на стремление характеризовать при помощи его вид дерева, его внешнюю форму, принимая за основание сравнения цилиндр».

       Применяется три типа видовых чисел: старое, нормальное и абсолютное.

       Старым  видовым числом F называется отношение объема ствола к объему цилиндра, имеющего высоту, равную высоте этого ствола, и площадь поперечного сечения, равную площади поперечного сечения ствола на высоте груди.

       Таким  образом, старое видовое число рассчитывается по формуле:

 

       F = Vст./ Vцил. = Vст. / g_1.3 h ,       (1.16)

       где Vст. - объем ствола;

       g1.3 - площадь поперечного сечения ствола на 1,3 м;

       h - высота ствола, м.

       Однако старое видовое число зависит от высоты (вследствие жесткой привязки основания цилиндра к высоте 1,3 метра – высоте груди) и уменьшается с ее увеличением.

       Для того, чтобы избежать этого недостатка видовых чисел, по предложению Смалиана стали исчислять нормальное видовое число.

       Нормальным (или истинным) видовым числом называется отношение объема ствола к объему цилиндра, имеющего высоту, равную высоте ствола и площадь поперечного сечения на одной десятой, на одной двадцатой или на трех десятых высоты ствола.

       Отказ от жестко фиксированной базовой  высоты построения цилиндра и переход  на относительные высоты, абсолютные величины которых меняются вместе с  высотой ствола, позволяют нормальному  видовому числу не зависеть от таксационных характеристик деревьев.

       Однако  следует отметить, что поскольку  диаметр на высоте груди служит единой основой для сравнения деревьев, то и старое видовое число сохранило  свою роль основного показателя формы  ствола. Было лишь установлено ограничение, гласящее, что для стволов с  высотой 6,5 м и менее вычисление старого видового числа не имеет смысла, поэтому при малых высотах лучше применять нормальное видовое число.

       По  свидетельству М.М.Орлова, в 1873 г. швейцарский лесничий Риникер предложил вычислять видовые числа, «принимая площадь сечения ствола на высоте груди за основание, как для древесного ствола, так и для идеального цилиндра, и беря общую для них высоту, равную высоте ствола над принятой площадью основания» (то есть высота ствола минус 1,3 метра). Такие видовые числа получили название абсолютных.

       Следует отметить, что видовые числа в  первую очередь характеризуют полнодревесность ствола, но практически не дают информации об изменении диаметра от комля к  вершине, т.е. о его форме. Этой цели соответствуют показатели, получившие название коэффициентов формы.

       Коэффициентом формы (q) называется отношение диаметра ствола в определенной точке к диаметру ствола на высоте груди.

       Принято рассчитывать четыре коэффициента формы (q₀, q₁, q₂, q₃), совокупность которых может достаточно подробно характеризовать образующую ствола:

 

        ,    (1.17)   ;   (1.18)

 

        ;   (1.19)   ;   (1.20)

 

       Где,

       D₀; D_1/4; D_1/2; D_3/4 – соответственно диаметры на шейке

       корня, на ¼, ½ и ¾ высоты ствола, см;

       D_1,3 – диаметр на высоте груди, см.

       Коэффициенты  формы имеют тот же недостаток, что и старое видовое число, –  они зависят от высоты. В связи  с этим иногда используются так называемые классы формы:

        ;  (1.21)   .  (1.22)

       Видовые числа и коэффициенты формы, являясь  близкими по сущности характеризуемого показателя величинами, взаимосвязаны.

       Связь между коэффициентами формы и  видовым числом имеет практическое значение, т.к. позволяет находить последнее менее трудоемким путем по сравнению с сопоставлением объема ствола и объема цилиндра.

       М.Е.Ткаченко, изучая связь видовых чисел и  коэффициентов формы, пришел к выводу, что независимо от древесной породы, при любых естественноисторических  условиях, при равной высоте и равном коэффициенте формы q₂ деревья имеют близко равные видовые числа. Выявленная закономерность позволила ему построить таблицу всеобщих видовых чисел.

       Рисунок 4 - Зависимость видовых чисел от высоты стволов и коэффициентов формы.

 

         

       Объем ствола растущего дерева можно определить по приближенным формулам.

       Эти формулы, включающие два – три  значения, быстро и легко запоминаются, что позволяет довольно точно  решать практические задачи, контролировать глазомер и способствовать выявлению  грубых ошибок. Упрощение формул достигается путем сильного округления констант, заменой переменных величин их средними значениями, принимаемыми за постоянные коэффициенты, пренебрежением небольшим влиянием некоторых показателей, не вводимых в формулы, заменой криволинейных зависимостей прямолинейными или другими функциональными кривыми, приведением распределений к нормальному или рассмотрением некоторых специфических видов распределения в качестве нормальных и т.д.

       Н.Н. Дементьев получил упрощенную формулу для определения объема ствола.