Видовые числа

Для того чтобы на основе измерения диаметра на высоте 1,3 м и высоты стоящего дерева установить его объем, одних значений коэффициентов формы оказалось недостаточно. Потребовалось ввести в теорию таксации леса новое понятие – видовое число f, разработать учение о видовых числах и связанных с ними коэффициентах формы q_n.

В основу теории видовых чисел была положена высказанная Паульзеном в начале XIX столетия мысль о сравнении объемов стволов с объемами правильных стереометрических тел вращения и получении из такого сравнения некоторого измерителя, дающего возможность найти объем древесного ствола. С этой целью было принято брать отношение объема ствола (V) к объему одномерного цилиндра (C), имеющего со стволом одинаковую высоту Н и площадь сечения g, измеренную на высоте 1,3 м (рисунок 7.1). Это отношение получило название видового числа (от немецкого слова Formzahl) и обозначается буквой f.

Рисунок 7.1 – Схема определения старого видового числа стволов (f)

 

Следовательно,

(7.2)

откуда

(7.3)

 

где V – объем ствола;

С – объем цилиндра, одномерного со стволом;

d – диаметр ствола на высоте 1,3 м.

Это видовое число получило название «старое видовое число».

Из формулы (7.3) видно, что объем ствола равен произведению объема цилиндра на видовое число. Таким образом, видовое число является переводным коэффициентом для перехода от объема цилиндра к объему ствола.

Таким же путем можно вычислить видовое число для всего дерева, т.е. объема ствола с кроной:

Разность между видовыми числами объема дерева f_B и объема стволa f_s составит видовое число объема сучьев f_a, т.е. f_a – f_B – f_s.

Следовательно, мы получили три формулы объемов:

объем ствола (7.4)

объем дерева V_В = gHf_В = Hf_В; (7.5)

объем сучьев V_а = gHf_а = Hf_а; (7.6)

Для облегчения пользования приведенными формулами можно составить таблицы объемов для определенных соотношений диаметров и высот и отвечающих им значений видовых чисел. Такие таблицы строят для отдельных древесных пород по схеме, указанной в таблице 7.2.

 

Таблица 7.2 – Схема таблиц объемов по d _1,3 и H

 

Высота	Объем стволов, м3, при диаметре на высоте 1,3 м
ствола, м	d 1	d 2	d 3	d 4	d 5	d 6	d 7	d n
Н 1	V11	V12	V13	…
Н 2		V22	V23	V24	…
Н3		V32	V33	V34	V35	…
Н4			V43	V44	V45	V46	…
Нn				V54	V55	V56	V57	…

 

Объемы даны на пересечении соответствующих линий d и H. Эти таблицы предназначены для таксации совокупности деревьев, а не единичных стволов. В отношении последних могут быть значительные погрешности в тех случаях, когда их форма отличается от средней формы стволов, объемы которых даны в таблицах.

Для пользования таблицами необходимо установить предварительно общую численность совокупности деревьев, распределенную по однородным группам. Группы составляют по одинаковым ступеням толщины (1; 2; 4 см) и одинаковым ступеням или классам высоты. Ступени высоты обычно принимают 1 м, а классы высоты – 2 – 3 м.. Такие группы совокупностей формируются в процессе проведения перечета деревьев (таблица 7.3).

Из данного перечета видно, что при одинаковом диаметре высоты стволов, а следовательно, и объемы их будут различны.

Запас такой совокупности V при пользовании указанной таблицей вычисляется по следующей формуле:

 

V = v₁n₁ + v₂n₂ + v₃n₃ +... + v_nn_n, (7.7)

где, n ₁, n ₂, n ₃,...., n_n – число стволов по ступеням толщины и высоты;

v ₁, v ₂, v ₃,...., v_n – объем одного ствола по таблице при данных соотношениях d и H.

 

Таблица 7.3 – Схема распределения совокупности деревьев по

ступеням толщины и классам высоты

Ступень	Число стволов по высотам
толщины	h 1	h 2	h 3	-	h n
d 1	n 1	n 2	-	-	-
d 2	-	n 3	n 4	-	-
d 3	-	n 5	n 6	n 7
и т.д.

Изложенная схема таксации растущих деревьев носит лишь общий характер и требует дальнейшего исследования и анализа.

Удобство нахождения объема ствола по формуле заключается в том, что нам требуется измерить только диаметр на 1,3 м и высоту дерева. Видовое число (f) непосредственно не вычисляют, как будет показано ниже. Для их нахождения пользуются закономерными связями f с q₂ и Н. Ученые разработали специальные таблицы, в которых показаны средние величины видовых чисел в зависимости от высоты. Имея такие таблицы, нетрудно составить таблицы объемов, где входами будут h и d, а среднее видовое число, выступающее сомножителем в формуле (7.2), в натуре не определяют.