Расчетная часть. · Объем ствола в коре и без коры;

 

ТАКСАЦИЯ

 

Задание 1.

Определить:

· Объем ствола в коре и без коры;

· Процент коры;

· Прирост древесины за 10 лет;

· Коэффициент формы;

· Сбег ствола абсолютный и относительный;

· Видовое число;

· Объем получаемых сортиментов.

 

Задание 2.

Определить таксационные показатели древостоя:

· Средний диаметр;

· Среднюю высоту;

· Сумму площадей сечений;

· Относительную полноту;

· Класс бонитета;

· Найти запас тремя способами:

А) по массовым таблицам объемов стволов;

Б) по разрядным таблицам;

В) по данным перечета деревьев и корреляционным уравнениям.

 

 

Задание 1.

 

Определить:

· Объем ствола в коре и без коры;

· Процент коры;

· Прирост древесины за 10 лет;

· Коэффициент формы;

· Сбег ствола абсолютный и относительный;

· Видовое число;

· Объем получаемых сортиментов.

 

Данные замеров модельного дерева

 

Вариант 16.

 

Сосна 90 лет,

Высота теперь 32,7 м,

Высота 10 лет назад 31,6 м,

Протяженность кроны 40 %.

Диаметры ствола в коре, без коры теперь и 10 лет назад по длине модели (высотам)

 

	Средние замеры диаметра ствола по градациям его длины, см
			1,3
в коре	45,5	44,6	43,6	40,9	38,4	36,1	34,1	32,4	30,8	29,1	27,5	25,7	23,8	20,3	17,4	12,2	7,3	3,9
G, м2	0,1627	0,1562	0,1493	0,1314	0,1158	0,1024	0,0913	0,0824	0,0745	0,0665	0,0594	0,0519	0,0445	0,0324	0,0238	0,0117	0,0042	0,0012
б/коры	41,4	39,7	38,7	37,0	35,5	33,8	32,3	31,0	29,6	28,2	26,7	24,9	23,1	19,4	16,7	11,5	6,7	3,4
G, м2	0,1346	0,1238	0,1176	0,1075	0,0990	0,0897	0,0819	0,0755	0,0688	0,0625	0,0560	0,0487	0,0419	0,0296	0,0219	0,0104	0,0035	0,0009
10 лет назад	39,6	38,3	37,0	35,3	33,1	31,1	29,3	28,1	26,9	25,7	24,1	22,1	20,1	18,3	15,1	10,9	6,4	1,9
G, м2	0,1232	0,1152	0,1075	0,0979	0,0861	0,0760	0,0674	0,0620	0,0568	0,0519	0,0456	0,0384	0,0317	0,0263	0,0179	0,0093	0,0032	0,0003

 

 

Полученные расчетные показатели заносим в таблицу.

Градации длины, м	Ствол в коре	Ствол без коры	Ствол 10 лет назад
Диаметр, см	Площадь сечения	Диаметр, см	Площадь сечения	Диаметр, см	Площадь сечения
четных, м2	не четных, м2	четных, м2	не четных, м2	четных, м2	не четных, м2
	45,5	0,1627		41,4	0,1346		39,6	0,1232
	44,6		0,1562	39,7		0,1238	38,3		0,1152
1,3	43,6		0,1493	38,7		0,1176	37,0		0,1075
	42,8	0,1439		38,3	0,1152		36,8	0,1064
	40,9		0,1314	37,0		0,1075	35,3		0,0979
	39,7	0,1238		36,2	0,1029		34,2	0,0919
	38,4		0,1158	35,5		0,0990	33,1		0,0861
	37,3	0,1093		34,7	0,0946		32,1	0,0809
	36,1		0,1024	33,8		0,0897	31,1		0,0760
	35,1	0,0968		33,1	0,0861		30,2	0,0716
	34,1		0,0913	32,3		0,0819	29,3		0,0674
	33,2	0,0866		31,7	0,0789		28,7	0,0647
	32,4		0,0824	31,0		0,0755	28,1		0,0620
	31,6	0,0784		30,3	0,0721		27,5	0,0594
	30,8		0,0745	29,6		0,0688	26,9		0,0568
	30,0	0,0707		28,9	0,0656		26,3	0,0543
	29,1		0,0665	28,2		0,0625	25,7		0,0519
	28,3	0,0629		27,5	0,0594		24,9	0,0487
	27,5		0,0594	26,7		0,0560	24,1		0,0456
	26,6	0,0556		25,8	0,0523		23,1	0,0419
	25,7		0,0519	24,9		0,0487	22,1		0,0384
	24,8	0,0483		24,0	0,0452		21,1	0,0350
	23,8		0,0445	23,1		0,0419	20,1		0,0317
	22,1	0,0384		21,3	0,0356		19,2	0,0290
	20,3		0,0324	19,4		0,0296	18,3		0,0263
	18,9	0,0281		18,1	0,0257		16,7	0,0219
	17,4		0,0238	16,7		0,0219	15,1		0,0179
	14,8	0,0172		14,1	0,0156		13,0	0,0133
	12,2		0,0117	11,5		0,0104	10,9		0,0093
	9,8	0,0075		9,1	0,0065		8,7	0,0059
	7,3		0,0042	6,7		0,0035	6,4		0,0032
	5,6	0,0025		5,1	0,0020		4,2	0,0014
	3,9		0,0011	3,4		0,0009	1,9		0,0003
	2,0	0,0003
Сумма, м2	1,133	1,0495		0,9923	0,9216		0,8495	0,786
Объем ствола, м3	2,1825			1,9139			1,6355
Объем коры, м3	0,2686

Процент коры составляет: 12,3%.

Прирост древесины за 10 лет – 0,547 м³.

Коэффициентом формы называется соотношение величин диаметра ствола, обычно у шейки корня, на 0,25, на 0,5 и на 0,75 всей длины ствола, и диаметра на высоте груди.

q₀=d₀/d_1/3=45,5/43,6=1,0436

q₁=d_0,25/d_1/3=35,1/43,6=0,805

q₂=d_0,5/d_1/3=28,3/43,6=0,649

q₃=d_0,75/d_1/3=17,4/43,6=0,399

Коэффициенты формы являются показателями полнодревесности ствола. Средние значения коэффициента формы q₂ (q_0,5) для сосны – 0,67; ели и осины – 0,70; дуба – 0,68; березы – 0,66.

Сбег ствола – это изменение величины диаметра ствола на единицу длины. Его величина в разных частях одного и того же ствола различна: наименьшая – в средней части ствола, наибольшая – в области корневых наплывов и верхней части ствола. Сбег может быть абсолютным или относительным.

Абсолютный сбег определяется разностью величины диаметров, отстоящих один от другого на расстоянии 1м.

При определении относительного сбега толщину ствола на высоте груди принимают за 100%, а все остальные диаметры, измеряемые на различных высотах, выражают в процентах от диаметра на высоте груди.

Расчеты приведены в таблице

Градации длины ствола	Диаметр в коре, см	Разность диаметров	Относительный сбег, %
	45,5		104,4
	44,6	0,9	102,3
1,3	43,6
	40,9	3,7	93,8
	38,4	2,5	88,1
	36,1	2,3	82,8
	34,1	2,0	78,2
	32,4	1,7	74,3
	30,8	1,6	70,6
	29,1	1,7	66,7
	27,5	1,6	63,1
	25,7	1,8	58,9
	23,8	1,9	54,6
	20,3	3,5	46,6
	17,4	2,9	39,9
	12,2	5,2	27,9
	7,3	4,9	16,7
	3,9	3,4	8,9
Видовое число	0,449

Распространенным показателем формы ствола является видовое число, представляющее собой отношение объема ствола к объему цилиндра, имеющего одинаковую высоту со стволом и площадь основания равновеликую с сечением ствола на высоте 1,3 м (высоте груди).

F=V/(g_1/3*H);

Между видовым числом и коэффициентом формы q₂ существует корреляционная связь, которая выражается формулами:

уравнение А. Шиффеля

F= 0,14+0,660*g²₂+0,32/g₂*H F=g₂-C,

где С – разность между q₂ и F, равная в среднем следующим постоянным величинам: для сосны – 0,20; ели и липы – 0,21; дуба, осины и черной ольхи – 0,22. В нашем случае видовое число = 0,449.

Определение объема круглых сортиментов проводится по данным модели. Для представления о размерах ствола и его форме приводится схематический чертеж древесного ствола, который разбивается на сортименты. Следует отметить, что диаметры и объемы деловых сортиментов учитывают без коры, а дров – в коре.

После условной разделки ствола необходимо вычислить объемы сортиментов, дров и отходов. Объем сортиментов (без коры) и дров (с корой) определяется по формуле срединного сечения и по таблицам объемов круглых лесоматериалов по ГОСТ2708-75. В объем отходов входит кора деловых сортиментов и объем вершины. Полученные объемы сравниваются. За 100% принимается объем сортиментов, найденный по формуле срединного сечения.

 

 

Расчет выхода сортиментов

Виды сортиментов	Величина объема по способу срединного сечения, м3
Пиловочник	1,8174
Баланс	0,0221
Итого	1,8395
Дрова в/коре, б/к	0,0128 (0,0087)
Вершина в/к, б/к	0,0015 (0,001)
Кора	0,2686
Всего	1,8523

 

Данные модельного дерева для проведения сортиментации

Длина ствола, м	Схема разделки ствола, сортименты	Диаметр ствола, б/к, см	Объем 2-х м. секций, б/к, м3	Диаметр ствола, в/к, см	Объем 2-х м. секций, в/к, м3
				2,0
	3,4	0,0002	3,9	0,0028
	5,1		5,6
	6,7	0,0085	7,3	0,01
	9,1		9,8
	11,5	0,0221	12,2	0,0247
	14,1		14,8
	16,7	0,0413	17,4	0,0453
	18,1		18,9
	19,4	0,0613	20,3	0,0665
	21,3		22,1
	23,1	0,0808	23,8	0,0867
	24,0		24,8
	24,9	0,0975	25,7	0,1039
	25,8		26,6
	26,7	0,1117	27,5	0,1185
	27,5		28,3
	28,2	0,125	29,1	0,1336
	28,9		30,0
	29,6	0,1377	30,8	0,1491
	30,3		31,6
	31,0	0,151	32,4	0,165
	31,7		33,3
	32,3	0,165	34,1	0,1834
	33,1		35,1
	33,8	0,1807	36,1	0,2061
	34,7		37,3
	35,5	0,1975	38,4	0,2331
	36,3		39,7
	37,0	0,2181	40,9	0,2677
	38,4		42,8
	39,7	0,2498	44,6	0,3066
	41,4		45,5
			1,8482		2,103

 

 

Задание 2.

 

Определить таксационные показатели древостоя:

· Средний диаметр;

· Среднюю высоту;

· Сумму площадей сечений;

· Относительную полноту;

· Класс бонитета;

· Найти запас тремя способами:

А) по массовым таблицам объемов стволов;

Б) по разрядным таблицам;

В) по данным перечета деревьев и корреляционным уравнениям.

 

Вариант 16.

Порода – Ель.

Ступень толщины, см	Число деревьев, шт	Высота, м
		16,6
		21,7
		23,2
		24,8
		25,2
		-
Всего

 

Определение средней высоты и среднего диаметра проводится по данным перечета.

Средний диаметр можно найти, как среднюю арифметическую величину по формуле:

D_ср= ;

где d₁, d₂,… d_n - размер ступени толщины;

n₁, n₂,… n_n - число деревьев в ступенях;

N – общее число деревьев в насаждении.

 

D_ср= = = 19,4 см.

 

Ступень толщины, см	Число деревьев, шт	Площадь круга, м2	Высота, м	Сумма площадей сечений, м2
		0,0113	16,6	0,226
		0,0201	21,7	1,9095
		0,0314	23,2	2,041
		0,0452	24,8	1,582
		0,0616	25,2	1,1088
		0,0804	-	0,804
Всего			Нср=22,8	7,7

Среднюю высоту насаждения определяют по кривой высот, используя для этого соотношение: среднему диаметру насаждения соответствует его средняя высота. Для получения графика изменения высот необходимо на миллиметровой бумаге (или в Exel на ПЭВМ) построить систему координат, по оси абсцисс отложить в масштабе ступени толщины (или диаметры), по оси ординат – замеренные высоты. Полученный ряд точек соединяется линиями, который сглаживается плавной кривой (или отражается регрессионным уравнением). На оси абсцисс откладывают расчетный средний диаметр и из этой точки восстанавливают ординату до пересечения ее со сглаженной кривой высот. Величина ординаты соответствует средней высоте насаждения. По нашим данным среднему диаметру 19,4 см соответствует средняя высота 22,8 м.

График высот

 

 

Определение класса бонитета проводится по возрасту и средней высоте древостоя с помощью бонитировочной шкалы М. М. Орлова. Следовательно, расчетные средние высоты данной пробной площади соответствуют 1 классу бонитета.

Полнота устанавливается по соотношению суммы площадей сечения древостоев яруса с соответствующей площадью сечения, показанной в таблицах хода роста или в стандартной таблице сумм площадей сечений и запасов нормальных насаждений при полноте 1,0. По нашим данным имеем 7,7/42=0,18.

Средние показатели

Показатели	Значения
Возраст насаждения, лет
Бонитет
Относительная полнота	0,18
Средне арифметический диаметр, см	19,4
Средняя высота по графику, м	22,8

 

Определение запаса по массовым таблицам объемов, по высоте и диаметру. Проведя перечет и замер высот деревьев насаждения, строят график высот и по нему находят сглаженные высоты по ступеням толщины. Объем одного ствола по каждой градации толщины выписывают из таблиц объемов по справочнику (Объемы стволов сосны в коре при среднем коэффициенте формы по И. Д. Товстолесу, 1931). Используя число деревьев по ступеням толщины, вычисляется запас всего насаждения по формуле:

М = V₁*n₁+ V₂*n₂ + +V_n*n_n,

где V₁; V₂;….V_n – объем одного дерева ступени;

n₁; n₂;….n_n – число стволов в ступени.

Согласно нашим данным имеем:

М = 20*0,091 + 55*0,2 + 65*0,35 + 35*0,54 + 18*0,73 = 67,6 м³.

Определение по разрядным таблицам. По данным перечета и замеров высот определяют средний диаметр и среднюю высоту насаждения. С их помощью устанавливают разряд высот насаждения, используя таблицы справочника (Объем стволов по разрядам высот по Д.И Товстолесу, 1931). Для каждой ступени толщины из таблицы соответствующего разряда выписывают объем одного ствола, Зная число стволов по ступеням толщины, запас насаждения вычисляется по предыдущей формуле.

По данным перечета и замерам высот определили средний диаметр 19,4 см, средняя высота составляет 22,8 м. По таблице определили 1 разряд высот, объем ствола при высоте 22,8 м составляет 0,35 м³ соответственно запас 243 деревьев равен 85,1 м³ (243*0,35).

Определение запаса по данным перечета и корреляционным взаимосвязям. По данным перечета определение запаса проводится с привлечением стандартной таблицы сумм площадей сечений и запасов нормальных насаждений при полноте 1,0. По данным перечета и замеров высот определяется средняя высота насаждения. В зависимости от средней высоты из стандартной таблицы берут сумму площадей сечений и запас нормального насаждения. По соотношению сумм площадей сечений вычисляют полноту таксируемого насаждения. Умножением запаса нормального насаждения на вычисленную полноту определяют запас таксируемого насаждения.

По данным стандартной таблицы сумм площадей сечений (G) и запасов нормальных насаждений (M) при полноте 1,0 (извлеченной из таблиц Ф. П. Моисеенко, В. Ф. Багинского, 1980) согласно нашей средней высоты 22,8 м определяем сумму площадей сечений и запас нормального насаждения (методом интерполяции) – G = 45,0 м² и M = 492 м³. По соотношению сумм площадей сечений вычисляем полноту таксируемого насаждения 7,7/45,0 = 0,17, соответственно умножением запаса нормального насаждения 492 м³ на вычисленную полноту 0,17 определяют запас таксируемого насаждения 83,6 м³.