Тема 1.2. «таксація стовбура зрубаного дерева і його частин»

Питання до розгляду:

1. Форма повздовжнього перерізу стовбура дерева.

2. Форма поперечного перерізу дерева.

3. Збіг деревного стовбура і його вплив на точність визначення об’єму.

4. Коефіцієнти форми деревних стовбурів.

5. Класи форми деревних стовбурів.

6. Прості стереометричні формули для визначення об’єму стовбура і його частини. Похибки формул.

7. Складні стереометричні формули для визначення об’єму стовбура і його частини. Похибки формул.

1. Форма повздовжнього перерізу стовбура дерева.

Стовбур дерева, як і окремі його частини, мають деяку подібність із правильними стереометричними тілами. Тому для визначення об'єму стовбура дерева стереометричними методами необхідно знати його форму. Дослідження форми стовбурів показали, що стовбур доволі симетричний, однак не є правильним стереометричним тілом і лише подібний до деяких правильних стереометричних тіл обертання. Дослідження кривих твірних стовбурів довели, що вони неправильні та непостійні.

Форма повздовжнього перерізу стовбура непостійна і залежить від:

• біологічних особливостей породи;

• віку дерева;

• лісорослинних умов.

Я кщо дерева, що ростуть поодиноко на відкритому просторі, дещо подібні до конуса, то дерева у густому лісі стають подібнішими до циліндрів, особливо в середній частині. Стовбури хвойних порід відрізняються більш правильною формою, ніж стовбури листяних. Стовбури ялини серед хвойних виділяються найбільшою циліндричністю, але, разом із тим, вони мають в основі потовщення, яке називають кореневими напливами. Зі збільшенням віку стовбур очищається від гілля і набуває більш правильної форми.

Якщо стовбур дерева уявити розсіченим уздовж серцевини площиною, то в перерізі отримаємо фігуру, яка відокремлена кривою, так званою твірною стовбура, На окремих ділянках стовбура форма кривої зовні відрізняється: у відземковій частині крива має увігнуту форму, у середній частині - форму, близьку до прямої, а на переважаючій верхній частині - слабо опуклу. Ці ділянки стовбура можна прирівняти до правильних стереометричних тіл обертання. Вивчення поперечного перерізу стовбура показало, що він не є кругом, тому, розглядаючи стовбур як тіло обертання, допускають деяку умовність.

Насправді увесь цілий стовбур не схожий на жодне з правильних тіл обертання. Тому краще розглядати форму не цілого стовбура, а його окремих частин. Нижню відземкову частину стовбура можна розглядати як нейлоїд, центральну, тобто середню, частину - як циліндр, ще вище форма стовбура наближається до форми зрізаного параболоїда II порядку, а вершинна частина - до форми конуса (рис. __).

Об’єми правильних тіл обертання визначаються за такими формулами:

нейлоїд: V = ;

циліндр: V = g₀∙L;

параболоїд: V =

конус: V =

Однак жодна з цих формул не може бути використаною для визначення об’єму стовбура загалом, так як всі вони дають великі похибки.

2. Форма поперечного перерізу дерева.

Для визначення об’єму стовбура або його частини необхідно знати не тільки його діаметр і висоту, але й площу поперечного перерізу, як основний об’ємотвірнй фактор, який відповідає цьому діаметру.

Площі поперечних перерізів стовбурів мають неправильну форму. Лише з деяким наближенням їх можна прирівняти до кола або еліпса.

Форма поперечного перелізу стовбура залежить:

• від породи;

• зовнішніх факторів;

• від місця його визначення на стовбурі.

Існують деякі закономірності у формі поперечного перерізу:

• у хвойних порід форма поперечного перерізу більш правильна ніж у листяних;

• у дерев, які виросли в насадженні, стовбури більш циліндричні, ніж у дерев, які виросли

на просторі;

• у нижній, відземковій, частині стовбура поперечний переріз має більш неправильну

форму, ніж у центральній частині.

Площу поперечного перерізу можна визначити:

а) за формулою кола: g = або g = 0.785∙d²,

де, - постійне число, рівне приблизно 3,14;

d – діаметр стовбура.

б) за формулою овала: g = ,

де, a та b – найбільший та найменший діаметр.

Формула кола дає площу поперечного перерізу стовбура з точністю 3%, формула еліпса дає точність дещо вищу. Обидві формули дають систематичні похибки зі знаком «+».

На практиці діаметр перерізу визначають як середньоарифметичну величину двох взаємоперпендикулярних діаметрів (найбільшого і найменшого):

g =

При великих діаметрах і відсутності мірної вилки відповідних розмірів для їх вимірювання площу поперечного перерізу можна визначити за довжиною кола стовбура, яку вимірюють мірною стрічкою. Виходячи з формули довжини кола (С =2 r ), отримується формула для визначення площі поперечного перерізу стовбура:

g = = ≈ 0,08С²,

де, С – довжина кола стовбура.

П ри наукових дослідженнях для точного визначення площі поперчного перерізу застосовується метод смужок. Цей спосіб дає точніші результати. Якщо контури поперечного перерізу перенести на папір, то площу його можна також визначити за допомогою планіметра. Цей спосіб має високу точність - до 0,1%.

З метою полегшення роботи при обчисленні площ поперечних перерізів складено таблиці, в яких площі перерізів визнаються за формулою площі круга. Такі таблиці площ поперечних перерізів кругів містяться у лісотаксаційних довідниках. За допомогою цих таблиць за величиною діаметра визначається площа перерізу. Наприклад, діаметр стовбура дерева дорівнює 24,5 см, за таблицями площа перерізу дорівнює 471 см², або 0,471 м². Також за цими таблицями можна за значенням площі перерізу стовбура визначити його діаметр. Наприклад, площа перерізу дорівнює 328 см², найближче значення площі за таблицями відповідає діаметру 20,4 см.