Таксация и лесоустройство, лабораторные работы, 2013 г. 1079

2

УДК 630*5+630*524.4

Ревин, А. И. Таксация и лесоустройство [Текст] : методические указания к лабораторным работам для студентов по направлению подготовки 022000 – Экология и природопользование / А. И. Ревин, А. Н. Водолажский ; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВПО «ВГЛТА». – Воронеж, 2013. – 83 с.

Печатается по решению учебно-методического совета ФГБОУ ВПО «ВГЛТА» (протокол № 6 от 24 мая 2013 г.)

Рецензент главный инженер филиала ФГУП «Рослесинфорг» «Воронежлеспроект» А.П. Кабанцов

Методические указания составлены в соответствии с Федеральным Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки бакалавра 022000 – Экология и природопользование, утвержденным приказом Министерства образования и науки РФ от 12 августа 2010 г.

№ 854 г. и учебным планом направления, утвержденным ректором ВГЛТА в 2011 г.

4

ВВЕДЕНИЕ

Дисциплина «Таксация и лесоустройство» имеет большое значение в подготовке студентов, обучающихся по направлению подготовки 022000 – Экология и природопользование (квалификация «бакалавр»). Важное значение в выполнении общей программы имеет выполнение лабораторных работ.

Курс «Таксация и лесоустройство» - специальная дисциплина, в соответствии с учебным планом на ее изучение предусмотрено 108 часа, в том числе: лекций – 20 часов, лабораторных занятий – 34 часа и 54 часа выносится на самостоятельную подготовку. Дисциплина изучается на III курсе в 5 семестре. Для углубленного изучения курса предусмотрено выполнение курсового проекта.

При разработке методических указаний учитывались изменения в лесном законодательстве, в связи с принятием в 2006 году Лесного кодекса Российской Федерации. В связи с этим данная работа раскрывает методику основ современного лесоустройства, обобщая основные виды лесоустроительного проектирования.

Выполнение лабораторных работ позволяет студенту освоить основы таксации лесного и лесосечного фонда, а также ознакомиться с элементами лесоустроительного проектирования.

Методические указания предусматривают выполнение лабораторных работ по основным разделам таксации и лесоустройства:

–таксация отдельного дерева и его частей;

–таксация лесной продукции;

–таксация насаждений;

–обработка лесоинвентаризационных материалов (составление таксационных описаний и таблиц классов возраста, вычисление основных средних таксационных показателей);

–установление хозяйственных секций, возрастов и способов рубок спелых и перестойных насаждений, и расчет пользования лесом.

5

Часть 1. Таксация отдельного дерева и его частей

Лабораторная работа № 1 Тема: «Построение продольного сечения древесного ствола»

Цель работы – изучить форму продольного сечения древесного ствола. При выполнении настоящей лабораторной работы имеется в виду таксация лишь древесного ствола, а не всего дерева, т.е. без учета недревесных его частей.

Исходный материал. Для выполнения работы студенту выдаются исходные данные проведенного ранее обмера срубленного модельного дерева (табл. 1).

Порядок выполнения

У основания ствола, основания вершинки и на серединах двухметровых отрубков (1,3,5,7,.. 19 м), а также на высоте 1,3 м вычисляют средние из двух обмеров диаметров СЮ и ЗВ.

Таблица 1

Обмер диаметров ствола на разных высотах (см)

Продольное сечение древесного ствола вычерчивается на миллиметровой бумаге. Рекомендуемые масштабы по высоте: 1:100 или 1:200, а по диаметру: 1:5, 1:4, 1:2. Принимая форму поперечного сечения ствола за круг, от оси откладывают по обе стороны половины средних значений диаметров,

6

как в коре, так и без коры. Полученные точки соединяют между собой, сначала в коре, а затем без коры. На графике продольного сечения ствол разбивается на двухметровые секции, отмечается основание его вершинки (табл. 2). Абсолютный сбег двухметровых отрезков – это разность между диаметрами двух сечений ствола, стоящих одно от другого на расстоянии 2 м.

Пример: при высоте ствола 21,1 м – длина вершинки равна 1,1 м, при четном количестве двухметровых отрубков высота таксационной вершинки равна 0 м. Диаметры ствола на 1/4, 1/2 и 3/4 его высоты определяются по графику, с учетом заданного масштаба. Площади сечения для всех обозначенных на графике диаметров определяются по таблице площадей сечений. Так при диаметре на 1/4 высоты ствола в коре 21,1 см, площадь сечения -

349,7 см2 (0,0349 м2).

Таблица 2

Изучение формы продольного сечения древесного ствола

Выводы по сбегу ствола: наибольший сбег приходится на верхнюю часть древесного ствола

7

Лабораторная работа № 2 Тема: «Вычисление объемов ствола срубленного дерева по стереомет-

рическим формулам» Цель работы – вычисление объема ствола по стереометрическим фор-

мулам. Сопоставление результатов.

Исходный материал: вычисленные площади поперечных сечений древесного ствола (табл. 2).

Порядок выполнения

Объѐм древесного ствола вычисляется с использованием трѐх простых стереометрических формул и одной сложной. Все значения объѐмов рассчитываются с точностью до 0,0001 м3 (табл. 3)

Таблица 3 Определение объѐма ствола по стереометрическим формулам

8

Условные обозначения:

V— объем ствола, м3;

g0 - площадь поперечного сечения у основания ствола, cм2; gn - площадь поперечного сечения основания вершинки, cм2; L - высота ствола, м;

γ - площадь сечения на серединах двухметровых отрезков, cм2; gL – площадь сечения на высоте ствола, cм2 (gL =0);

l - длина отрезка, м;

h - высота вершинки, м.

Объѐмы ствола, высчитанные по разным формулам, в большинстве своѐм не совпадают, поэтому полученные значения следует согласовать с наиболее точными из них. Исследования проф. Н.В. Третьякова показали, что при использовании простой формулы срединного сечения для определения объема целых стволов ошибки не превышают 5 %. Погрешности сложной формулы срединных сечений при длине отрубков 2 м составляют ±2-3 %. Эта формула является основной для определения объема целого ствола, который принимается за условно истинный.

Отклонения от условно истинного вычислялись по формуле:

Выводы: наиболее близкий результат к условно истинному объѐму даѐт в коре простая формула по концевым и срединным сечениям, без коры – простая формула по концевым сечениям.

9

Лабораторная работа № 3 Тема: «Вычисление коэффициентов формы и видовых чисел

древесного ствола» Цель работы – освоить используемые в практике способы определения

рассматриваемых признаков и оценить их точность по отношению к истинному.

Исходный материал. Необходимые для вычисления коэффициентов формы диаметры берутся из табл. 2.

Порядок выполнения

Частным случаем относительных диаметров являются коэффициенты формы (отношение любого диаметра ствола к диаметру на высоте груди). У шейки корня – q0, на ¼ высоты ствола – q1 на ¼ высоты - q2, и на ¾ высоты -

.q3

Пример вычисления коэффициентов формы:

Каждый коэффициент формы в отдельности представляет собой относительный диаметр и не характеризует форму ствола, но вместе взятые они представляют действительный относительный сбег и достаточно хорошо характеризуют форму ствола. Наиболее широко используемым в лесной таксации является второй коэффициент формы. Его величина наиболее полно характеризует форму ствола. По этому коэффициенту можно приблизительно судить о сбежистости нижней половины ствола.

По степени сбежистости стволов различают: -малосбежистые q2=0.75-0.80 -среднесбежистые q2=0.65-0.70

-сбежистые q2=0.55-0.60

Для сосны средний коэффициент формы q2 равен - 0,65; дуба - 0,68; березы - 0,66; ели, пихты и осины - 0,70; ольхи черной - 0,69.

Наиболее полное представление о полнодревесности ствола дает видовое число. Видовым числом ствола (f) называют отношение объема ствола (V) к объему цилиндра (VЦ.), высота которого равна высоте дерева (Н), с диаметром ствола на высоте груди:

Таким образом, видовое число показывает, какую часть от объема соответствующего цилиндра составляет объем ствола. В нашем примере объем ствола составляет 50 % объема равновеликого с ним цилиндра.

Помимо истинного видового числа, определяются видовые числа по формулам Кунце, Вейзе, Шиффеля и по таблице всеобщих видовых чисел проф. М.Е.Ткаченко. Самая простая связь выражается формулой Кунце:

где С - постоянная величина для отдельных древесных пород. Проф. Кунце определил величину коэффициента С для сосны - 0,20, для ели - 0,21, для бука - 0,22, для ольхи черной - 0,22, для осины - 0,24, березы - 0,22.

Формула Вейзе:

Австралийский лесовод Шиффель предложил эмпирическую формулу связи между f, q2 и Н:

Установлено, что по этой формуле могут быть определены видовые числа для всех пород со средней ошибкой ±3 %. Для насаждений видовых чисел по таблице проф. Ткаченко следует использовать высоту ствола (Н) и коэффициент формы (q2).

Величина видовых чисел стволов для большей части наших древесных пород в возрасте их хозяйственного использования в пределах 0,400-0,500. Порядок вычисления видовых чисел ствола показан в табл. 5.

Выводы: Ствол имеет значение q2 выше среднего для данной породы. Наиболее близкий показатель к условно истинному по видовому числу получен по формуле Вейзе.