Лабораторная работа №3.

Изучение показателей формы древесного ствола.

Цель: Изучить показатели, характеризующие форму древесного ствола, взаимосвязи между ними и как они используются при определении объёма ствола растущего дерева.

Краткая характеристика работы:

Разнообразие условий внешней среды обуславливает значительную изменчивость формы древесного ствола. В лесной таксации для характеристики формы образующей древесного ствола отведено понятие СБЕГ.

Различают: 1. Абсолютный сбег – изменение диаметров ствола на один метр длины.

S_абс=dn-dn+1

2. Относительный сбег – изменение диаметров, выраженное в % от диаметра измеренного на высоте груди.

S=dn/d1.3

3. Относительный сбег по Захарову.

Профессор Захаров В.К. ввёл понятие относительный сбег по относительным высотам. Он предложил разбивать ствол на 10 секций и относительный сбег рассчитывать, как отношение диаметра на любой относительной высоте к диаметру на высоте 0,1Н. Тем самым предоставлял возможность сравнивать форму древесного ствола при различных высотах и возрастах.

4.Средний сбег – изменение диаметра ствола в среднем на один метр длины ствола. Для исключения влияния корневых наплывов средний сбег определяется путём деления диаметра на высоте груди на высоту, уменьшенную на 1,3м.

S_ср=(d_m-d_вк)/(L-1,3) =d_m/(L-1,3)

Форму древесного ствола А. Шифель предложил характеризовать коэффициентом формы. Коэффициент формы – отношение любого диаметра к диаметру на высоте груди.

Для решения лесотаксационных задач чаще всего применяют:

q₀=d₀/dm q₁=d_¼·l/dm q₂=d_½·l/dm q₃=d_¾·l/dm

q₀=40,8/35,9=1,14 q1=31,2/35,9=0,87 q₂=23,5/35,9=0,66 q₃=13,9/35,9=0,39

Эти коэффициенты с достаточной точностью характеризуют форму древесного ствола, его сбежистость. Практическое значение среднего коэффициента формы q₂ – необходимо для определения видовых чисел.

Понятие видовых чисел введено в лесную таксацию в связи с необходимостью определения объёмов стволов растущих деревьев.

Видовое число – отношение объёма ствола к объёму одномерного цилиндра, имеющего высоту равную высоте дерева и площадь основания равную площади поперечного сечения древесного ствола на высоте груди.

f=Vств/Vцил f=V/g_m·h – старое видовое число.

Vств=f·g_m·h, м³

f=1,318/0,359·29,3=0,444

Взаимосвязи между средним коофициентом q₂ и f:

Формула Шифеля

f=0.14+0.66·q₂²+0,32/( q₂·h)

f=0.14+0.66·0.66²+0.32/(0.66·29.3)=0.423

Формула Вейзе

f=q₂² f=0.66²=0.403

f=0.67·q₂ f=0.67·0.66=0.423

Формула Кунце

f=q₂-с f=0,66-0,2=0,460

По таблицах М.Е.Ткаченки f=0.426

Профессор М.Е.Ткаченко сформулировал закон единства формы древесных стволов: Древесные стволы одинаковой высоты, а также у которых одинаковые значения средних коэффициентов формы q₂ –– имеют равные либо близкие видовые числа и соответственно объемы древесных стволов в независимости от породы и условий места произрастания.

На основе данного закона профессор Ткаченко разработал таблицу всеобщих видовых чисел в зависимости от высоты и среднего коэффициента формы q₂. По таблице получаем f–– старое видовое число.

Таксация объёма ствола растущего дерева:

1. Измерение d_1.3 вилкой;

2. Измерение высоты высотомером;

3. Рассчитать площадь поперечного сечения:

g_m=0,785·d_m²/10000

4. Определить видовое число по таблицам всеобщих видовых чисел Ткаченки в зависимости от высоты ствола и среднего коэффициента формы для породы. Удовлетворительные результаты могут быть получены при расчёте видового числа по формуле Шифеля:

f=0,14+0,66·q₂²+0,32/q₂·h

- точность данной формулы 3-4%

5. Объём ствола растущего дерева определить по формуле:

V=f·g·h;

Объём ствола растущего дерева можно получить так же по формуле Денцина:

V=0.001·d_m²,м³

Формула даёт лучшие результаты при высоте дерева (сосна) = 25м. На каждый лишний либо не достающий метр вводится поправка для объёма в размере 3%.

Объём ствола растущего дерева также можно определить по объёмным таблицам по диаметру и высоте. Данные таблицы приведены в справочнике таксатора и применимы для массовой таксации.

Видовые числа можно определить по различным формулам различных авторов.

Шустов предложил:

f=0,44+1,13/H

Профессор Атрощенко разработал регрессионное уравнение связи для определения видовой высоты:

hf=a₀+a₁·h+a₂·h·d^-2+a₃·H₁₀₀, где Н₁₀₀ – индекс класса бонитета,

a₀,a₁,a₂,a₃ – коэффициенты.

f=h·f/h

Формула даёт адекватные результаты при высоте дерева 6м и выше.

Расчеты определения объема ствола растущего дерева:

1.По таблицам по D и H

V=1,3 м³

2.По формуле: V=f·g·h

V=0,444·29,3·0,101=0,316м³

3. По формуле: V=0,001·d_m²,м³

V=0,001·35,9²=1,288м³

4. Объем по секционным срединным сечениям:

V=1,316м³