7.3 Коэффициенты формы и видовые числа Коэффициенты формы

Идею использования показателей сбега дерева для выражения его формы с последующим определением объёма дерева, можно реализовать путём введения дополнительных показателей, характеризующих форму ствола. Эти показатели получили название коэффициентов формы и видовых чисел.

Относительный сбег стволов по относительным высотам выражается через коэффициенты формы. Они представляются собой отношение диаметра на любой высоте к диаметру на некоторой константной высоте, чаще всегда на 1.3 м. Этот способ впервые был предложен Шиффелем на рубеже XIX – XX веков в отношении четырех коэффициентов формы (q_n).

Основной методический недостаток предложения Шиффеля – это зависимость коэффициента формы от высоты ствола: диаметры измеряют на относительных высотах (0,25 Н; 0,50 Н; 0,75 Н), а сопоставляют с диаметром на постоянной абсолютной высоте 1,3м.

Наибольшее использование в лесной таксации приобрела величина q₂ (q₂=d_0,5 : d_1,3), называемая вторым коэффициентом формы. Она приближенно характеризует степень сбежистости нижней половины стволов. Коэффициент формы q₂, несмотря на некоторые его недостатки, отмеченные выше, имеет особо важное значение для разработки методов таксации древостоев. Это заключается в том, что q₂ характеризует сбежистость ствола, т.е. его форму: полнодревесную, сбежистую и т.д.

Значение средней величины можно получить с любой степенью точности, если знать коэффициент варьирования (V) для q_n. и требуемую точность исследования (р) на основании формулы:

(7.1).

Как установлено исследованиями Ф.П. Моисеенко, В.К. Захарова и др. изменчивость q₂ в одном древостое невысока Коэффициент вариации лежит здесь в пределах ± 3 %. Средняя форма древостоя, как показали работы названных авторов, достаточно устойчива. Это позволяет, найдя средний q₂ для насаждения, принять его в качестве теоретической основы для дальнейшего определения объемов деревьев.

Проф. Н.В. Третьяков выдвинул иной показатель сбежистости ствола, названный им классом формы, а именно:

q_2/1 = d_1/2 : d_1/4; q_3/1 = d_3/42 : d_1/4,

т.е. отношения диаметров на относительных высотах 1/2 к 1/4 и 3/4 к 1/4 высоты.

По величинам q_2/1 и q₂ можно судить о сбежистости стволов, различая три категории:

q_2/1 = 0,75 – стволы сильносбежистые; q₂ = 0,550,60;

q_2/1 = 0,80 – стволы среднесбежистые; q₂ =0,650,70;

q_2/1 = 0,85 – стволы малосбежистые; q₂=0,750,80.

Варьирование индивидуальной формы древесных стволов приводит к переменным значениям показателей классов формы q_2/1 и q_3/1. Применяя эти показатели к правильным телам вращения с постоянной формой, получаем константные значения q_2/1 и q_3/1. Так, для параболоида 2-го порядка q_2/1 = 0,815; для конуса q_2/1 = 0,675 и нейлоида q_2/1 = 0,545. Если для этих же тел взять отношения диаметров на высоте 1/2 Н к диаметру при основании, т.е. d_1/2 : d₀ = q_1/0, то получим для цилиндра q_1/0 = 1,00; параболоида q_1/0 = 0,707; конуса q_1/0 = 0,500; нейлоида q_1/0 = 0,354.

Предложение Н.В. Третьякова не нашло широкого применения и ученые в своих исследованиях используют показатель q₂.

Проф. В.К. Захаров в основу исследования формы ствола принял отношение диаметров по десяти секциям к диаметру на высоте 0,1 Н, т.е. q_n=d_n : d_0,1.

Ранее отмечено, что стволы бывают сбежистые, полнодревесные и средней формы с наличием многих переходных форм между этими группировками. Это приводит к тому, что при одинаковых диаметрах на высоте 1,3 м и высотах объемы отдельных деревьев различны, что обусловливается различиями их формы Для объективной характеристики формы стволов большинство исследователей для выражения формя ствола использовали коэффициенты формы q_n , но в основном применяли только величину .q₂.