Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ имени С.М. Кирова»

Кафедра лесной таксации, лесоустройства и геоинформационных систем

ТАКСАЦИЯ ЛЕСА

Методические указания по выполнению контрольной работы и контрольные задания для студентов заочного отделения, обучающихся по направлению 250100 «Лесное дело»

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2013 Рассмотрены и рекомендованы к изданию учебно-методической комиссией лесохозяйственного факультета Санкт-Петербургского государственного лесотехнического университета 13 февраля 2013 г.

Составители:

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Л. С. Ветров, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент И. В. Никифорчин, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент М. О. Гурьянов, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент С. В. Вавилов Отв. редактор:

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Л. С. Ветров Таксация леса: методические указания / сост.: Л. С. Ветров [и др.]. – СПб.: СПбГЛТУ, 2013. – 84 с.

Методические указания содержат темы курса «Таксация леса» для самостоятельной проработки, контрольные задания, указания по выполнению расчетных работ и рабочие таблицы.

Темплан 2013 г. Изд. № Введение Рациональное использование лесных ресурсов возможно при наличии информации об их качественных характеристиках и пространственном размещении, грамотном использовании данных о породном составе, запасе, товарной структуре древостоев, требуемых хозяйственных мероприятиях и других показателях, которые составляют фундамент для организации рентабельного лесного хозяйства.

Методика определения этих показателей и техника полевых измерений излагаются в курсе «Таксация леса», которая изучается студентами заочного отделения лесохозяйственного факультета на IV курсе. До начала лабораторно-экзаменационной сессии студенты должны выполнить контрольную работу, включающую теоретическую и расчетную части.

Методические указания подготовлены Л.С. Ветровым (введение, общие указания и по темам курса, контрольные вопросы, расчетные задания), И.В. Никифорчиным (пояснения к расчетной части «Таксация насаждения»), М.О. Гурьяновым (пояснения к расчетной части «Таксация срубленного дерева»), С. В. Вавиловым (задание по теме «Таксация насаждения»).

1. Общие указания Студенты осваивают курс «Таксация леса» в основном самостоятельно, путем изучения литературы, приведенной в настоящих методических указаниях (см. ниже). Для лучшего усвоения тем рекомендуется вести конспект – выписать основные понятия и определения, показатели, их обозначение, единицы измерения.

После изучения и анализа литературы студент выполняет и представляет на кафедру контрольную работу для её рецензирования. Если работа не зачтена, то она возвращается студенту для устранения замечаний и исправления ошибок в расчетах в период сессии.

В соответствии с учебным планом на освоении положений дисциплины предусмотрено: лекций – 12 часов, лабораторных и практических занятий в лесу – 16 часов, самостоятельная работа – 138 часов.

На практических занятиях отрабатываются основные приемы и техника лесотаксационных измерений для отдельного дерева, древостоев.

Изучается техника закладки пробных площадей на объектах кафедры, и собираются данные для курсовой работы по теме «Таксация и материально-денежная оценка делянки», которая выполняется вне сетки занятий. По курсовой работе проводится дифференцированный зачет. Экзамен по дисциплине является завершающим этапом.

Рекомендуемая литература 1. Никифорчин, И.В. Таксация леса. Учебное пособие/ И.В Никифорчин, Л.С.

Ветров, С.В. Вавилов. - СПб.: СПбГПУ, 2011.- 242 с.

2. Верхунов, П. М. Таксация леса. Учебное пособие/ П. М. Верхунов, В.Л. Черных. - Йошкар-Ола: Марийский государственный технический университет, 2007. - с.

3. Тетюхин, С.В. Лесная таксация и лесоустройство. Нормативно-справочные материалы по Северо-Западу Российской Федерации. С.В. Тетюхин, В.Н Минаев., Л.П.

Богомолова. - СПБ.: Севзаплеспроект, 2004. – 360 с.

4. Наставление по отводу и таксации лесосек в лесах Российской Федерации. М.: 1993 г. -71 с.

5. Лесоустроительная инструкция. М.: Рослесхоз, 2012. - 54с.

6. Правила заготовки древесины. М.: МПР РФ, 2011. - 28с.

7. http://ftacademy.ru/UserFiles/lesnoedelo_taks.pdf 2.1. Цели, задачи и содержание таксации леса Необходимо уяснить значение таксация леса, как науки, ее место и роль в системе наук о лесе, при решении практических задач лесного хозяйства. Ознакомится с кратким очерком развития, и кругом задач в современных условиях. Запомнить объекты лесной таксации ([1], гл. 1).

2.2. Таксационные измерения, приборы и инструменты Следует изучить символику, единицы и дробность измерений таксационных показателей для разных объектов таксации, классификацию ошибок измерений и их свойства.

Необходимо также ознакомиться с основными лесотаксационными приборами и инструментами, методикой измерений и уметь пользоваться ими ([1], гл. 2).

При проработке данной темы необходимо изучить таксационные показатели срубленного дерева, способы определения объема ствола и его частей. Дать оценку точности и практической значимости различных методов. Ознакомиться с показателями, характеризующими форму и полнодревесность ствола, а также с критериями по разделке ствола на сортименты ([1], гл. 3).

2.4. Таксация растущих деревьев и их совокупностей Прорабатывая эту тему необходимо уяснить особенности определения таксационных показателей растущего дерева. Изучить способы определения объема растущих деревьев, классификацию приростов отдельного дерева и порядок их измерения или расчета ([1], гл. 2.5, гл.4).

Ознакомиться с организацией работ по таксации совокупности отдельных деревьев, итоговыми полевыми документами. Иметь представление о массовых таблицах объема древесных стволов, их видах и особенностях использования ([1], гл. 5).

Данная тема является основополагающей в таксации лесоматериалов. Студентам необходимо ознакомится с понятием о лесных сортиментах и их классификацией. Изучить круглые деловые лесоматериалы и требования ГОСТов к ним. Рассмотреть способы поштучного определения объема круглых материалов. Ознакомиться с таблицами объемов круглых лесоматериалов и методами их составления. Уяснить понятие о складочном и плотном объеме. Изучить способы определения полнодревесности штабелей, технику обмера и учета деловых сортиментов круглого леса ([1], гл.

6).

Изучить виды пиломатериалов, ознакомиться с техника обмера и учета брусьев, досок, шпал и других пиленых сортиментов ([1], гл. 7).

Научиться производить учет дров, получить представление о полнодревесности поленницы и способах её определения ([1], гл. 8).

Следует уделить особое внимание данной теме, так как она является ключевой в таксации леса.

Необходимо различать понятия насаждение, древостой, древостой элемент леса (ДЭЛ). Затем нужно изучить закономерности строения древостоя элемента леса по диаметру, высоте, объему. Знать таксационные показатели древостоя элемента леса, яруса, насаждения и порядок их определения при перечислительной и глазамерно-измерительной таксации. Усвоить порядок применение стандартной таблицы сумм площадей, запасов, видовых высот при полноте 1.0 и бонитировочных шкал ([1], гл. 10).

После изучения данной темы студенты должны знать понятия о лесосечном фонде, виды учета при отпуске древесины. Изучить структуру работ и порядок отвода делянки, методы таксации лесосек и условия их применения.

Иметь представление о порядке и нормативах (таблицы) для материально-денежной оценки лесосек, протаксированных различными методами, расчет ставок платы за единицу объема лесных ресурсов ([1], гл. 13;

[4]).

При проработке темы следует понять процесс хода роста древостоев, суть таблиц хода роста, ознакомиться с методами составления их, практическим значением и применением ([1], гл. 12).

В результате проработки темы надо иметь понятие о лесном фонде, категориях земель лесного фонда и целевом назначении лесов в Российской Федерации.

Ознакомиться с методами, способами таксации и разрядами таксации лесов, технологией проведения таксации лесного фонда наземными методами. Изучить первичные (полевые) документы по таксации лесов, порядок их ведения. Усвоить итоговые (камеральные) описательные и картографические документы по таксации лесного фонда ([1], гл. 15).

Контрольное задание состоит из текстовой и расчетной части. Ответы на вопросы в контрольной работе должны быть краткими, но достаточно полными по содержанию и представляются в рукописном виде или отпечатанными на принтере. Расчетная выполняется часть по двум темам на бланках, которые студент получает на установочной сессии.

Выбор варианта контрольной работы осуществляется по двум последним цифрам зачетной книжки. Если окончание номера зачетной книжки больше 20, то вариант задания определяется суммой двух последних цифр, например, 51 – вариант 6, 90 – вариант 9.

В текстовой части контрольной работы студент обязан проработать и ответить на 3 вопроса. Варианты текстовых вопросов определяются в соответствии с данными табл. 3.1.

Объекты и методы лесной таксации.

Приборы и инструменты, применяемые в лесной таксации.

Ошибки измерений. Классификация ошибок.

Математические способы определения объемов стволов срубленных деревьев.

Определение объемов стволов срубленных деревьев по сложной формуле срединного сечения.

6. Определение объема срубленного дерева по простой формуле срединного сечения.

7. Расчет объема срубленного дерева по простой формуле по двум сечениям.

8. Форма древесных стволов. Сбег ствола. Классы формы, коэффициенты формы.

9. Характеристика полнодревесности ствола. Видовые числа.

10. Товарная структура ствола, критерии раскряжевки.

11. Таксация растущих деревьев. Измерение высоты и диаметра.

12. Способы определения объемов стволов растущих деревьев.

13. Таксация прироста отдельных деревьев. Классификация приростов.

14. Определение процента среднего периодического прироста по объему.

15. Понятие совокупности отдельных деревьев и их таксация.

16. Таблицы, применяемые для оценки совокупности отдельных деревьев.

17. Таксация лесных сортиментов. Понятие о лесных сортиментах и их классификация.

18. Круглые деловые лесоматериалы и требования ГОСТ 9462-88, ГОСТ 9463-88 к ним.

19. Способы поштучного определения объема круглых лесоматериалов.

20. Техника учета круглых лесоматериалов на лесных складах.

21. Математические способы определения объема сортиментов.

22. Таблицы объемов круглых лесоматериалов и методы их составления.

23. Групповые способы определения круглых лесоматериалов.

24. Таксация дров. Классификация дров.

25. Укладка и учет дров.

26. Коэффициент полнодревесности поленницы, факторы, влияющие на полнодревесность.

27. Способы определения коэффициентов полнодревесности поленниц.

28. Таксация пиленых сортиментов.

29. Понятие о составе и форме насаждения.

30. Закономерности строения древостоев элементов леса.

31. Ряд распределения деревьев по диаметру. Редукционные числа и ранги.

32. Таксационные показатели древостоя элемента леса.

33. Способы определения среднего диаметра и средней высоты древостоя элемента леса.

34. Способы определения запаса древостоя элемента леса.

35. Определение класса товарности древостоя элемента леса.

36. Критерии формирования ярусов. Определение таксационных показателей ярусов.

37. Установление общей характеристики насаждения.

38. Цели и порядок закладки пробных площадей (лесоустроительных).

39. Таблицы хода роста. Области применения, виды.

40. Способы составления таблиц хода роста.

41. Понятие о лесном фонде. Целевое назначение лесов.

42. Категории земель лесного фонда.

43. Разряды таксации лесов. Методы и способы таксации.

44. Объекты таксации лесного фонда.

45. Основные полевые документы при таксации лесного фонда.

46. Основания для разделения квартала на таксационные выдела.

47. Определения основных таксационных показателей древостоев элементов леса, ярусов, при глазомерно-измерительной таксации леса.

48. Итоговые документы таксации лесного фонда.

49. Таксация лесосечного фонда. Виды учета при отпуске древесины.

50. Структура работ и порядок отвода лесосек. Оформление делянки в натуре.

51. Технология работ по отводу лесосек под несплошные рубки.

52. Таксация лесосек методом сплошного перечета.

53. Таксация лесосек методом ленточного перечета.

54. Таксация лесосек методом реласкопических площадок.

55. Таксация лесосек методом круговых площадок постоянного радиуса.

56. Ставки платы за единицу объема лесных ресурсов.

57. Материально-денежная оценка делянки, протаксированной ленточным перечетом.

58. Материально-денежная оценка делянок, протаксированных реласкопическими площадками.

59. Точность работ по отводу, таксации и материально-денежной оценке лесосек.

60. Контроль работ по отводу и таксации лесосек.

Исходные данные для расчетов по теме «Таксация срубленного дерева» приведены в табл. 3.2. При выполнении задания необходимо:

рассчитать объем ствола срубленного дерева математическими способами, произвести их сравнительный анализ;

установить показатели формы и полнодревесности ствола;

определить сортиментную структуру ствола.

Математическими способами определения объема ствола срубленного дерева (даны в порядке увеличения точности) являются:

простая формула срединного сечения - формула Губера 3.6;

простая формула двух сечений Гаусс-Симони 3.7;

сложная формула срединного сечения Губера 3.1.

При определении объема по формуле 3.1 ствол разделяют на секции:

длиной 2 м, если высота ствола превышает 15 м; длиной 1м – при высоте от 8 до 15 м; длиной 0,5 м – при высоте менее 8 м. Число секций должно быть не менее 10.

В примере расчета диаметры измерены на серединах двухметровых секций 1, 3, 5, 7…21 м, а также в основании вершины – 22 м (графы 4, 5, табл. 3.3). Так как основание вершины приходится на конец последней двухметровой секции, оно будет на четном метре (21+1=22 м).

Объем ствола по сложной формуле Губера определяется как сумма объемов всех секции и объема вершины:

где V – объем ствола срубленного дерева, м3; Vсекций – объем секций, рассчитываемый, как объем цилиндра, м3; Vверш – объем вершины, вычисляемый, как объем конуса, м3; gi – площади поперечных сечений на середине i-той секции, м2; L – длина секций, м; gов – площадь поперечного сечения основания вершины, м2; Lверш – длина вершины, м.

Для нахождения объема необходимо знать, таким образом, длину каждой секции и длину вершины (графа 2 табл. 3.3). Длина вершины (Lверш) находится как разность между длиной ствола (h) и высотой основания вершины (hов):

№ секции № секции Возраст- 75 лет Возраст-117 лет Возраст-102 года Возраст- 98 лет Возраст- 90 лет Возраст- 75 лет Возраст- 90 лет № секции Порода ………. сосна Возраст (А), лет………………… Высота (h), м…………………….24,9 Протяженность кроны, %……… Объем секции (Vi, м3) определяется по формуле объема цилиндра как произведение длины секции (L) на площадь поперечного сечения на ее середине (gi). Площадь сечения вычисляется как площадь круга:

где di – диаметр ствола на середине i-той секции, см.

Формула (3.3) табулирована, и площадь поперечного сечения может быть взята из табл. 4.1, в первом столбце подбирается строка по целым сантиметрам диаметра и миллиметрам – в шапке таблицы.

По таблицам объемов секций (табл. 4.2) можно определить объем секций (L=2 м).

Необходимо обращать внимание на единицы измерения и порядок округления значений. Объем ствола обычно измеряется в м3, а площадь поперечного сечения – в м2. Оба показателя определяются с точностью до 0,0001.

При вычислении объема секции № I в коре (табл. 3.3) с диаметром на середине в 22,9 см площадь поперечного сечения будет равна:

Vi L gi 2 0,0412 0,0824 м3.

Объем вершины находится по табл. 4.3 или по формуле конуса:

где dо.в. – диаметр основания вершины, см.

По диаметрам без коры (в коре) находят объемы без коры (в коре).

Полученные значения объемов секций и вершины заносят в графы 9 и 10.

Сумма этих значений дает общий объем ствола, который по данным табл.

3.3 в коре составил 0,3779 м3, а без коры – 0,3565 м3.

Для самоконтроля следует помнить, что объем в коре всего дерева, и его частей, не может быть меньше объема ствола или частей без коры.

Простые формулы определения объема ствола срубленного дерева базируются на меньшем числе замеров. Так, согласно простой формуле срединного сечения, объем может быть определен умножением площади сечения на середине ствола (g0,5) на его высоту (h):

В простой формуле двух сечений используются площади сечений на 0,2 (g0,2) и 0,8 (g0,8) высоты ствола:

Таким образом, для того, чтобы вычислить объем ствола по формулам 3.6 и 3.7, сначала необходимо определить диаметры ствола на высотах 0,5h; 0,2h; 0,8h. С этой целью используется метод интерполяции – нахождение промежуточных значений величины по имеющемуся дискретному набору известных значений. Порядок вычислений следующий:

1) рассчитывают высоту, для которой необходимо найти диаметр. Так, для рассматриваемого варианта середина длины составит: 0,5·24,9 = 12, м; 0,2h и 0,8h – соответственно 0,2 · 24,9 5,0 м и 0,8 · 24,9 = 19,9 м;

2) по данным табл. 3.3 определяют пределы, внутри которых находится искомая высота. Середина ствола соответствует высоте hx = 12,45 м и находятся между высотой h0= 11м и h1 = 13 м. Этим высотам соответствуют диаметры в коре d0 = 13,9 см; d1 = 13,2 см.

3) искомый диаметр (dx) вычисляется по формуле:

где h0 и h1 – ближайшие пределы, внутри которых находится высота hх, м;

d0 и d1 – диаметры соответственно на высотах h0 и h1, см.

В нашем примере диаметр на середине длины будет равен:

Площадь сечения соответствующая диаметру на середине длины ствола (13,4 см) будет равна g0,5 =0,0141 м2. Рассчитываем объем ствола в коре по простой формуле срединного сечения по формуле 3.6:

V = 0,0141 · 24,9 = 0,3511м3.

Вычисленные значения диаметров, площадей сечений, объемов в коре и без коры заносят в табл. 3.4.

Объем коры вычисляют, как разность между объемами ствола в коре и без коры:

где Vк – объем коры, м3; Vв/к _– объем ствола в коре, м3; Vб/к – объем ствола без коры, м3.

Исследование точности простых формул определения объема ствола Без коры Для сравнения полученных объемов рассчитываются относительные ошибки по формуле:

где Ti – оцениваемое значение рассматриваемого показателя; Tист – истинное значение рассматриваемого показателя.

За истинное значение принимаются объемы, найденные по сложной формуле срединного сечения. Ошибка в определении объема ствола без коры по простой формуле по двум сечениям будет равна:

Из-за существенной разницы толщины коры в комлевой и вершинной части ствола, а также ее сравнительно малых объемов, могут получаться значительные расхождения в величинах, полученных по простым формулам объемов стволов и сложной формуле срединного сечения.

Показатели формы и полнодревесности стволов. Показателями формы ствола является сбег т. е. уменьшение диаметра ствола от основания к вершине. Различают следующие виды сбега: абсолютный действительный, относительный и средний.

Абсолютный действительный сбег – это два ряда чисел показывающих изменение диаметра ствола (di) с изменением высоты сечения (hi). Величины абсолютного действительного сбега приведены в колонках 4- табл. 3.3.

Относительный сбег (qi) рассчитывается как отношение диаметров ствола на различных высотах (di) к диаметру на высоте груди (d1,3):

Определенные по данной формуле величины относительного сбега ствола в коре и без коры указаны в столбцах 7 и 8 табл. 3.3.

Уменьшение диаметра ствола от основания к вершине в абсолютных единицах (см) на единицу длины (м) называется средним сбегом (qср):

Средний сбег для стволов деревьев не имеет практического значения, так как не отражает форму ствола. Для круглых лесоматериалов его можно найти по формуле:

где dно – диаметр в нижнем отрезе, см; dво – диаметр в верхнем отрезе, см;

l – длина круглого лесоматериала, м.

В нашем примере средний сбег ствола равен:

Степень сбега древесного ствола достаточно точно характеризуют коэффициенты формы q0, q1, q2, q3, которые представляют собой относительный сбег дерева на корневой шейке (d0), на 1/4 (d0,25h), 1/2 (d0,5h) и 3/ (d0,75h) длины:

Для вычисления коэффициентов формы необходимо определить диаметры на относительных высотах методом интерполяции.

Значения, полученные для рассматриваемого примера, приведены в табл. 3.5.

Недостатком коэффициентов формы является их зависимость от высоты ствола. Поэтому, проф. Н. В. Третьяковым были предложены классы формы, которые определяются отношением диаметра дерева на 1/2 и 3/ высоты к d1/4, т.е. к диаметру на «плавающей» высоте:

По той же причине наряду с величинами относительного сбега при оценке формы ствола используются индексы сбега, равные отношению диаметров на относительных высотах (чаще всего 0,1; 0,2; 0,3….0,9 высоты ствола) к диаметру на 0,1h:

Индексы сбега рассматриваемого в качестве примера дерева приведены в табл. 3.6.

Относительные Диаметры ствола Индексы сбега ствола di/d0.1h:

При сравнительном анализе величины сбега стволов для составления таблиц принято разделение стволов на сбежистые, средне- и малосбежистые, которое проводится на основании величин коэффициентов формы q и классов формы q2/1 (табл. 3.7).

При расхождениях в оценке формы ствола окончательную характеристику дают по величине класса формы q2/1.

В нашем случае коэффициент формы q2 = 13,4/22,5= 0,60, а класс формы q2/1 = 13,4/16,6 = 0,81, следовательно, ствол – среднесбежистый.

Помимо перечисленных показателей формы ствола значительный интерес представляет его полнодревестность.

Характеристикой полнодревесности является старое видовое число (fc), показывающее, какую часть занимает ствол от объема равновеликого цилиндра:

где Vств – объем ствола в коре, м3; Vцил – объем равновеликого цилиндра, м3, имеющего высоту, равную высоте ствола h и площадь сечения, равную площади сечения ствола на высоте груди g1,3.

Для оценки полнодревесности можно использовать нормальное и абсолютное видовое число. Нормальное видовое число отличается тем, что основание цилиндра берут не на высоте 1,3 м, а на относительной высоте дерева 0,1h:

Абсолютное видовое число рассчитывается по g1,3, но высота дерева уменьшается на 1,3 м:

Объем древесного ствола зависит, как от формы древесного ствола (q2), так и от его полнодревесности (f).Чем больше по величине коэффициент формы, тем больше видовое число и больше объем ствола. Исследованиями установлена связь коэффициента формы q2 и видового числа f.

Наиболее известны формулы:

где с – коэффициент, зависящий от породы, и равный: для сосны 0,200,21;

ели – 0,210,22; кедра – 0,21; березы, бука – 0,22; осины – 0,220,24; ольхи черной – 0,21;

Видовые числа, рассчитанные для разбираемого примера, приведены в табл. 3.8.

Сравнение величин старых видовых чисел, полученных различными способами, следует проводить по формуле 3.10, приняв за истинное значение видовое число, найденное из выражения 3.21. Объем ствола в расчетах должен быть определен по сложной формуле срединного сечения 3.1.

Видовые числа Формула Сортиментная структура ствола. Ствол любого дерева можно разделить на сортименты (ликвидная часть) и отходы. Ликвидная древесина делится на дровяную, имеющую диаметр в верхнем отрезе в коре 3 см и более, и деловую, диаметр которой в верхнем отрезе без коры составляет больше 6 см.

Из деловой части могут быть получены на бревна и мелкотоварник, исходя из нормативов, представленных в табл. 3.9.

В ходе выполнения контрольной работы необходимо разделить ствол на сортименты, найти их объемы и долю от общего объема ствола, а также определить долю коры в каждом из сортиментов. При этом для упрощения расчетов не учитывают припуски круглых деловых лесоматериалов, а также градации по длине берут кратные 1 м или 0,5 м.

Сортиментацию лучше начинать с вершинной части, следуя следующему алгоритму:

1. Определение длины ликвидной части (диаметр в коре от 3 см). В примере диаметр в коре у основания вершинки (на высоте 22 м) составляет 4,2 см. Если методом интерполяции найти диаметр на 23 м, то он получится равным 2,8 см, что меньше 3 см, следовательно, можно принять длину ликвидной части равной 22 м.

2. Установление длины отходов из верхней части:

где Lотх – длина отходов, м; Lобщ – общая длина ствола, м; Lликв – длина ликвидной части, м.

3. Определение длины деловой части с диаметром в верхнем отрезе без коры большим, или равным 6 см. На высоте 22 м диаметр меньше данного значения (d22=3,8 cм), на высоте 21 м диаметр без коры составляет d21=7,4 см. Этот диаметр соответствует предъявляемым требованиям к деловой древесине. И поэтому длина деловой части составит 21 м.

4. Определение длины дровяной части:

где Lдр – длина дровяной части, м; Lдел – длина деловой части, м.

5. Определение длины бревенной части (Lбрев) с диаметром в верхнем отрезе без коры 14 см и более. Данный диаметр находится между 9 и 11 м.

Как видно, диаметр на уровне 11 м (d11=13,8 cм) незначительно меньше см, поэтому следует проверить его величину на высоте 10 м. В данном случае можно не использовать формулу для интерполяции в общем виде:

так как 10 м находятся ровно посередине между 9 и 11, диаметр на высоте 10 м можно найти, как среднее арифметическое. Получаем 14,4 см, что больше 14 см, а следовательно длину бревенной части нужно принять равной 10 м.

6. Разделение бревенной части на сортименты. Из данных табл. 3. следует, что длина бревен, в зависимости от назначения, варьирует от 3 до 6,5 м. Следовательно, имеющиеся 10 м бревенной части следует разделить на бревна, причем есть несколько вариантов длин. Так, можно получить два трехметровых и одно четырехметровое, два пятиметровых или 6 м и 4 м и т.д. Выбор варианта длин сортиментов остается на усмотрение студента.

7. Определение длины мелкотоварника (Lм/т):

Так как длина мелкотоварника составила 11 м, его необходимо разделить по длине для соответствия требованиям ГОСТ. Здесь, как и в предыдущем случае, могут быть варианты длин: 5 и 6 м, или 4; 4 и 3 м и др.

Результаты разделения ствола на сортименты приведены в табл. 3.10.

В ней же указаны диаметры в коре и без коры в верхнем отрезе каждого сортимента, причем следует учитывать, что сортименты идут один за другим. Это означает, что если верхний отрез первого пятиметрового бревна приходится на 5 м, то второго – на 10 м, следующего за ними пятиметрового мелкотоварника – на 15 м и т.д.

Находить диаметры можно уже рассмотренным выше методом интерполяции. Если искомый диаметр находится ровно посередине между известными – как среднее арифметическое.

Определение объемов круглых лесоматериалов может проводиться различными способами ([1] разд. 6.4, 6.6). В данном случае рассмотрим три:

2) по срединному сечению;

3) по таблицам ГОСТ 2708-75.

В двух последних случаях объемы определяются только без коры.

Способ по секциям во многом аналогичен нахождению объема ствола по сложной формуле срединного сечения: круглые лесоматериалы делятся на секции, объем, каждой из которых находится по формуле цилиндра с последующим суммированием.

Здесь необходимо использовать уже рассчитанные объемы двухметровых секций (табл. 3.3). Так, в первое (пятиметровое) бревно входят секции I, II и половина III-ей секции. Его объем в коре (V1бр) будет равен:

Второе бревно состоит из половины III, полных IV и V секций, поэтому объем (V2бр) этого бревна будет равен сумме объемов секций:

Аналогично находятся объемы мелкотоварника и дров. Общий объем деловой древесины находится суммированием объемов всех бревен и мелкотоварника. Объем ликвидной части равен ( Vликв,м3):

где Vдбе/лк – объем деловой древесины без коры, м3; Vдр/ к – объем дровяной древесине в коре, м3.

Объем отходов может быть найден либо как сумма объемов вершинки и коры из деловой части, либо как разность общего объема ствола в коре и ликвидной части.

По полученным данным находится процент сортиментов, как их доля от объема ствола в коре, принятого за 100%.

Процент коры, в зависимости от поставленной задачи, может показывать ее долю 1) от объема всего ствола:

где Рк – процент коры, %; V в / к – объем сортимента в коре, м3; V б / к – объем сортимента без коры, м3; V – объем ствола по секциям, м3;

2) либо от объема данного сортимента:

Для первого бревна проценты коры по формулам 3.31 и 3.32 будут соответственно равны:

Определение объема сортимента (Vc) по срединному диаметру аналогично рассмотренной ранее формуле Губера 3.6:

где g0,5 – площадь сечения на середине длины сортимента, м2; l – длина сортимента, м.

Как и при определении диаметров сортиментов в верхнем отрезе, необходимо учитывать их расположение при вычислении диаметров на середине. В частности, середина первого пятиметрового бревна приходится на 2,5 м, второго, идущего от 5 до 10 м – на 7,5 м, следующего пятиметрового мелкотоварника – на 12,5 м и т.д.

Алгоритм вычисления объема по срединному диаметру следующий:

1) определить высоту сечения, соответствующую середине сортимента;

2) методом интерполяции найти диаметр без коры на данной высоте;

3) по таблицам, или формуле 3.4 найти площадь сечения (до 0,0001 м2);

4) умножив ее на длину сортимента, определить объем.

Для первого бревна, длиной 5 м, середина приходится на 2,5 м. Диаметр без коры на этой высоте равен 18,4 см, соответственно, площадь сечения (табл. 4.1) составит 0,0266 м2, а объем V1 бр = 0,0266 · 5 = 0,1330 м3.

Объем по таблицам ГОСТ 2708-75 определяется исходя из длины сортиментов и их диаметров без коры в верхнем отрезе. Диаметр верхнего отреза сортимента округляют до целого при диаметре меньше 13,4 см и до целого четного числа при диаметре 13,5 и более. Так, в частности, для первого бревна диаметр без коры составляет 16,6 см, следовательно, оно относится к ступени толщины 16, а объем по табл. 4.4 при длине 5 м составит 0,124 м3.

При сравнительной оценке различных способов за истинные значения следует принимать объемы сортиментов без коры, рассчитанные по секциям.

Исходные данные для расчетов по теме «Таксация насаждения» приведены:

1) в табл. 3.11 – распределение деревьев на участке по элементам леса, ступеням толщины и категориям технической годности деревьев, данные о средних высотах и средних возрастах деревьев по ступеням толщины для второстепенных элементов леса;

2) в табл. 3.12 – характеристика срубленных на пробе учетных деревьев основного элемента леса.

Распределение деревьев по элементам леса, ступеням толщины и категориям Порода Показатели Порода Показатели Порода Показатели Порода Показатели Сосна Порода Показатели Порода Показатели Порода Показатели Показатели Объем, м3 0,030 0,096 0,074 0,101 0,16 0,153 0,183 0,303 0,295 0,349 0,352 0,400 0,429 0,435 0,618 0,682 0,838 0,865 1, мелкотоварник 0,017 0,080 0,061 0,079 0,094 0,122 0,155 0,104 0,090 0,084 0,078 0,150 0,172 0,100 0,105 0,086 0,131 0,096 0, дрова 0,006 0,012 0,006 0,010 0,030 0,018 0,015 0,009 0,010 0,023 0,020 0,025 0,034 0,015 0,036 0,028 0,012 0,062 0, отходы 0,007 0,004 0,007 0,012 0,036 0,013 0,013 0,006 0,037 0,010 0,004 0,025 0,021 0,020 0,042 0,033 0,050 0,051 0, Объем, м3 0,039 0,110 0,177 0,187 0,250 0,215 0,210 0,322 0,351 0,378 0,412 0,460 0,606 0,699 0,830 0,850 1,003 1,224 1, мелкотоварник 0,026 0,090 0,154 0,160 0,185 0,193 0,180 0,123 0,112 0,163 0,140 0,100 0,106 0,160 0,168 0,127 0,215 0, дрова 0,004 0,006 0,007 0,004 0,020 0,011 0,009 0,007 0,020 0,010 0,010 0,006 0,004 0,020 0,044 0,010 0,010 0,200 0, отходы 0,009 0,014 0,016 0,023 0,045 0,011 0,021 0,014 0,036 0,030 0,055 0,014 0,070 0,052 0,086 0,070 0,080 0,059 0, Объем, м3 0,050 0,088 0,097 0,107 0,191 0,174 0,221 0,265 0,318 0,324 0,380 0,498 0,480 0,518 0,785 0,729 0,967 0,927 0, мелкотоварник 0,030 0,071 0,080 0,084 0,144 0,151 0,190 0,090 0,110 0,120 0,108 0,068 0,073 0,143 0,160 0,139 0,242 0,100 0, дрова 0,011 0,008 0,007 0,010 0,007 0,006 0,010 0,005 0,005 0,010 0,010 0,080 0,055 0,020 0,040 0,020 0,030 0,149 0, отходы 0,009 0,009 0,010 0,013 0,040 0,017 0,021 0,030 0,030 0,020 0,010 0,052 0,050 0,008 0,060 0,054 0,045 0,040 0, Показатели Dв/г, см 9,0 12,1 13,8 14,2 14,8 15,1 18,3 18,5 19,5 19,8 23,1 24,7 25,0 28,6 32,0 34,8 37,2 39,8 44, Высота, м 8,5 11,0 10,3 13,8 14,0 15,4 15,1 16,0 17,0 17,8 19,0 19,5 20,8 21,4 23,0 23,6 25,0 26,0 26, Объем, м3 0,027 0,074 0,102 0,150 0,153 0,183 0,253 0,295 0,328 0,394 0,409 0,430 0,606 0,682 0,838 0,845 1,230 1,330 1, мелкотоварник 0,017 0,060 0,080 0,130 0,122 0,155 0,100 0,090 0,071 0,134 0,172 0,091 0,105 0,086 0,131 0,086 0,129 0,100 0, дрова 0,006 0,006 0,010 0,008 0,018 0,015 0,010 0,010 0,007 0,010 0,014 0,014 0,024 0,028 0,012 0,052 0,073 0,050 0, отходы 0,004 0,008 0,012 0,012 0,013 0,013 0,009 0,037 0,005 0,040 0,021 0,023 0,042 0,033 0,050 0,051 0,076 0,070 0, Dв/г, см 9,0 10,2 12,1 14,2 14,8 15,1 18,3 18,5 19,0 19,5 19,8 23,1 24,7 25,1 28,6 32,0 31,8 37,2 39, Высота, м 8,5 13,0 11,0 13,8 14,0 15,4 15,1 16,0 16,8 17,0 17,8 19,0 19,5 20,8 21,4 23,0 23,6 25,0 26, Возраст, лет 85 90 99,92 95 93 87 94 95 97 89 82 89 94 96 97 89 101 Объем, м3 0,027 0,086 0,074 0,150 0,153 0,183 0,253 0,295 0,349 0,332 0,394 0,409 0,430 0,616 0,682 0,838 0,845 1,230 1, мелкотоварник 0,017 0,070 0,061 0,134 0,122 0,155 0,100 0,090 0,084 0,071 0,134 0,172 0,091 0,105 0,086 0,131 0,086 0,129 0, дрова 0,006 0,012 0,006 0,006 0,018 0,015 0,010 0,010 0,023 0,007 0,010 0,014 0,014 0,024 0,028 0,012 0,052 0,073 0, отходы 0,004 0,004 0,007 0,010 0,013 0,013 0,009 0,037 0,010 0,001 0,040 0,021 0,023 0,052 0,033 0,050 0,051 0,076 0, Dв/г, см 8,2 13,1 15,0 16,5 16,2 19,5 18,5 19,6 20,0 21,6 23,7 23,5 24,4 25,8 27,5 28,6 31,4 32,0 36, Высота, м 9,2 15,0 16,5 18,7 17,0 18,3 20,5 20,8 20,1 21,3 23,3 24,0 23,8 24,2 24,9 25,0 26,1 25,3 26, Объем, м3 0,029 0,097 0,153 0,189 0,191 0,252 0,277 0,323 0,315 0,352 0,511 0,439 0,537 0,564 0,618 0,714 0,942 0,948 0, мелкотоварник 0,024 0,077 0,124 0,160 0,171 0,142 0,138 0,185 0,184 0,230 0,243 0,178 0,244 0,272 0,254 0,303 0,169 0,150 0, дрова 0,002 0,009 0,015 0,015 0,009 0,009 0,019 0,007 0,010 0,002 0,009 0,022 0,020 0,030 0,025 0,030 0,031 0,035 0, отходы 0,003 0,011 0,014 0,014 0,011 0,011 0,020 0,010 0,021 0,019 0,012 0,030 0,026 0,020 0,035 0,040 0,05 0,045 0, Показатели мелкотоварник 0,053 0,133 0,148 0,108 0,152 0,107 0,167 0,200 0,127 0,203 0,168 0,213 0,153 0,187 0,184 0,193 0,290 0, Объем, м3 0,103 0,118 0,177 0,225 0,208 0,332 0,351 0,387 0,419 0,457 0,606 0,609 0,687 0,638 0,969 0,982 1,212 1,292 1, мелкотоварник 0,087 0,086 0,154 0,195 0,183 0,118 0,115 0,169 0,145 0,061 0,106 0,153 0,045 0,062 0,079 0,160 0,200 0,040 0, мелкотоварник 0,090 0,151 0,145 0,137 0,158 0,107 0,160 0,044 0,042 0,060 0,068 0, отходы 0,016 0,015 0,017 0,016 0,022 0,017 0,014 0,027 0,022 0,022 0,052 0,036 0,025 0,079 0,044 0,040 0,077 0,074 0, Показатели Объем, м3 0,098 0,161 0,184 0,255 0,215 0,322 0,351 0,378 0,449 0,497 0,506 0,599 0,685 0,830 0,850 0,964 0,908 1,080 1, мелкотоварник 0,067 0,136 0,154 0,195 0,193 0,178 0,115 0,159 0,145 0,100 0,106 0,008 0,118 0,098 0,127 0,096 0,090 0,060 0, дрова 0,013 0,011 0,007 0,020 0,008 0,123 0,048 0,011 0,067 0,020 0,018 0,090 0,026 0,114 0,020 0,009 0,026 0,028 0, отходы 0,018 0,014 0,023 0,04 0,014 0,021 0,005 0,033 0,030 0,038 0,055 0,042 0,033 0,086 0,060 0,069 0,090 0,079 0, Объем, м3 0,030 0,039 0,075 0,074 0,172 0,150 0,175 0,169 0,253 0,295 0,349 0,394 0,409 0,682 0,546 0,634 0,896 1,023 1, мелкотоварник 0,018 0,026 0,045 0,055 0,134 0,112 0,143 0,136 0,065 0,120 0,084 0,125 0,172 0,086 0,167 0,121 0,168 0,163 0, дрова 0,008 0,004 0,014 0,010 0,022 0,022 0,016 0,008 0,015 0,006 0,010 0,010 0,004 0,008 0,068 0,021 0,030 0,044 0, отходы 0,004 0,009 0,016 0,009 0,016 0,016 0,016 0,025 0,019 0,019 0,023 0,040 0,031 0,053 0,035 0,051 0,055 0,074 0, Объем, м3 0,077 0,028 0,068 0,095 0,080 0,115 0,121 0,118 0,225 0,220 0,277 0,350 0,391 0,564 0,540 1,066 0,974 1,225 1, мелкотоварник 0,070 0,017 0,41 0,075 0,068 0,095 0,091 0,095 0,029 0,040 0,085 0,105 0,110 0,040 0,160 0,089 0,187 0, дрова 0,004 0,003 0,007 0,005 0,004 0,010 0,010 0,008 0,005 0,013 0,006 0,005 0,010 0,007 0,040 0,006 0,042 0,146 0, отходы 0,003 0,008 0,020 0,015 0,008 0,010 0,020 0,015 0,025 0,020 0,029 0,085 0,090 0,070 0,050 0,080 0,047 0,090 0, Показатели Объем, м3 0,026 0,031 0,074 0,085 0,102 0,150 0,138 0,193 0,349 0,332 0,394 0,409 0,410 0,416 0,682 0,974 1,023 1,628 2, мелкотоварник 0,016 0,020 0,061 0,060 0,082 0,127 0,112 0,080 0,084 0,040 0,125 0,172 0,170 0,100 0,086 0,187 0,163 0,080 0, дрова 0,006 0,006 0,004 0,016 0,014 0,007 0,013 0,010 0,010 0,008 0,010 0,004 0,005 0,014 0,016 0,042 0,044 0,043 0, отходы 0,004 0,005 0,009 0,009 0,006 0,016 0,013 0,009 0,023 0,011 0,040 0,031 0,033 0,067 0,045 0,047 0,074 0,096 0, Объем, м3 0,030 0,029 0,061 0,076 0,145 0,148 0,168 0,230 0,253 0,295 0,349 0,412 0,452 0,676 0,908 1,080 1,336 1,421 1, мелкотоварник 0,020 0,019 0,050 0,062 0,129 0,133 0,146 0,058 0,082 0,070 0,084 0,043 0,040 0,064 0,080 0,060 0,070 0,060 0, дрова 0,007 0,007 0,006 0,006 0,008 0,006 0,006 0,005 0,004 0,006 0,010 0,034 0,050 0,055 0,026 0,028 0,060 0,106 0, отходы 0,003 0,003 0,005 0,008 0,008 0,009 0,016 0,013 0,019 0,019 0,023 0,033 0,040 0,071 0,090 0,079 0,135 0,134 0, Объем, м3 0,087 0,074 0,180 0,225 0,215 0,322 0,451 0,378 0,390 0,419 0,497 0,526 0,599 0,685 0,830 1,248 1,395 1,330 1, мелкотоварник 0,060 0,051 0,148 0,195 0,183 0,113 0,121 0,155 0,140 0,140 0,080 0,110 0,100 0,118 0,168 0,065 0,107 0,060 0, дрова 0,007 0,006 0,010 0,010 0,010 0,010 0,020 0,018 0,015 0,005 0,020 0,015 0,009 0,026 0,044 0,024 0,060 0,100 0, отходы 0,020 0,017 0,022 0,020 0,022 0,021 0,060 0,030 0,070 0,067 0,040 0,075 0,030 0,033 0,086 0,059 0,070 0,070 0, Показатели мелкотоварник 0,052 0,158 0,177 0,082 0,057 0,060 0,100 0,110 0,041 0,042 0,050 - 0,044 0,061 0,045 0,040 0,047 0,025 0, мелкотоварник 0,139 0,144 0,251 0,218 0,070 0,070 0,085 0,060 0, дрова 0,010 0,018 0,020 0,018 0,017 0,038 0,028 0,034 0,028 0,024 0,039 0,031 0,029 0,107 0,099 0,136 0,090 0,160 0, отходы 0,036 0,032 0,035 0,030 0,046 0,042 0,032 0,058 0,052 0,056 0,061 0,076 0,077 0,090 0,110 0,135 0,160 0,137 0, Объем, м3 0,100 0,111 0,177 0,220 0,208 0,184 0,332 0,351 0,360 0,419 0,457 0,606 0,599 0,687 0,632 0,969 0,892 0,990 1, мелкотоварник 0,087 0,090 0,154 0,195 0,183 0,160 0,128 0,115 0,151 0,145 0,041 0,106 0,053 0,045 0,062 0,069 0,070 0,060 0, Показатели Объем, м3 0,038 0,038 0,096 0,078 0,091 0,105 0,110 0,185 0,220 0,277 0,341 0,440 0,564 1,060 1,052 0,682 0,974 1,023 1, мелкотоварник 0,021 0,022 0,076 0,041 0,071 0,084 0,080 0,160 1,180 0,202 0,110 0,130 0,055 - - 0,086 0,187 0,163 0, дрова 0,006 0,006 0,009 0,007 0,007 0,013 0,005 0,007 0,007 0,005 0,007 0,013 0,015 0,080 0,072 0,016 0,042 0,044 0, отходы 0,011 0,010 0,011 0,030 0,013 0,008 0,025 0,018 0,033 0,070 0,040 0,050 0,047 0,089 0,080 0,045 0,047 0,074 0, Объем, м3 0,035 0,089 0,097 0,174 0,221 0,218 0,318 0,324 0,301 0,410 0,455 0,690 0,723 0,792 0,682 0,974 1,023 1, мелкотоварник 0,020 0,033 0,084 0,151 0,197 0,194 0,110 0,112 0,120 0,081 0,169 0,114 0,119 0,159 0,086 0,187 0,163 0, дрова 0,007 0,046 0,010 0,006 0,003 0,004 0,003 0,007 0,011 0,004 0,005 0,010 0,027 0,030 0,016 0,042 0,044 0, отходы 0,008 0,010 0,003 0,017 0,021 0,020 0,032 0,032 0,010 0,033 0,034 0,037 0,047 0,053 0,045 0,047 0,074 0, Объем, м3 0,050 0,097 0,153 0,189 0,191 0,252 0,277 0,323 0,315 0,352 0,511 0,439 0,537 0,564 0,618 0,714 0,942 0,948 0, мелкотоварник 0,030 0,077 0,124 0,160 0,171 0,142 0,138 0,185 0,184 0,230 0,243 0,178 0,244 0,272 0,254 0,303 0,169 0,150 0, дрова 0,010 0,009 0,015 0,015 0,009 0,009 0,019 0,007 0,010 0,002 0,009 0,022 0,020 0,030 0,025 0,030 0,031 0,035 0, отходы 0,010 0,011 0,014 0,014 0,011 0,011 0,020 0,010 0,021 0,019 0,012 0,030 0,026 0,020 0,035 0,040 0,05 0,045 0, На основании приведенных исходных данных необходимо:

определить таксационные показатели для основного и второстепенных элементов леса;

рассчитать запас основного элемента леса различными способами:

по учетным и модельным деревьям, по кривой и прямой объемов, с помощью таблиц объемов по разрядам высот;

рассчитать запасы второстепенных элементов леса с помощью таблиц объемов стволов по разрядам высот;

сформировать ярусы (ярус) древостоя и вычислить их (его) таксационные показатели;

установить таксационные показатели насаждения в целом;

произвести сортиментацию запаса основного элемента леса по данным раскряжевки учетных деревьев.

Таксационными показателями древостоя элемента леса (ДЭЛ) являются: средний возраст (Аср, лет); средний диаметр (dm, см); средняя высота (hm, м); класс товарности; сумма площадей сечений (G, м2/га); запас (M, м3/га); густота (N, шт./га).

Методика определения таксационных показателей ДЭЛ различается при глазомерном, глазомерно-измерительном и перечислительном способах таксации. Определение таксационных показателей ДЭЛ при перечислительной таксации предполагает проведение сплошного перечета деревьев по ступеням толщины (измерение диаметра у всех деревьев), а также выборочное измерение высот и определение возраста деревьев по этим ступеням.

Средний возраст (Аср). Вначале возраст определяют у деревьев по ступеням толщины с точностью до 1 года. Средний возраст вычисляют, как среднее арифметическое из результатов измерения возрастов срубленных учетных деревьев (для основного элемента леса) или возрастов измеренных у растущих деревьев (для второстепенных ДЭЛ):

где А1, A2,... An – возраст учетных или растущих деревьев, лет; Nуч – общее количество деревьев с измеренным возрастом, шт.

Средний диаметр (dm) древостоев элементов леса – это средняя толщина деревьев на высоте 1,3 м. Ее вычисляют через площадь сечения среднего дерева (gm), как для основного, так и для второстепенных элементов леса:

где g1, g2,... gn – площадь сечения ступени толщины берется из табл. 4. для одного дерева или табл. 4.5 – для всех деревьев ступени, м2; n1, n2,... nn – число деревьев по ступеням толщины, шт.; G – сумма площадей сечений всего древостоя, м2; N – общее количество деревьев ДЭЛ, шт.

После этого средний таксационный диаметр (dm) определяется с помощью табл. 4.1 по значению gm, или вычисляется по формуле:

Для проверки средний диаметр можно определить по формуле:

где d1, d2,..., dn – ступени толщины, см; n1, n2,... nn – число деревьев в ступенях толщины, шт; N – общее количество деревьев ДЭЛ, шт.

Средняя высота (hm) необходима для определения разряда высот древостоя. Ее определяют по кривой высот. Для построения графика кривой высот (рис. 3.1) используют средние значения диаметров на высоте груди и средних высот учетных деревьев по ступеням толщины (для основного элемента леса), а также значения средних высот по ступеням толщины – для второстепенных элементов леса.

Значение средней высоты (hm) снимают с графика по значению среднего диаметра (dm) с точностью до 0,1 м. Для сосны dm=28,6 см, и этому диаметру на графике соответствует hm=27,8 м (рис. 3.1).

Результаты определения площадей сечений деревьев по ступеням толщины, вычисления средних диаметров, данные средних высот элементов леса, заносят в блоки «Распределение деревьев по ступеням толщины»

бланка для расчетов, пример см. табл. 3.16 -3.18.

Класс товарности может определяться двумя способами: по проценту деловых стволов или по проценту выхода деловой древесины из запаса древостоя.

В настоящее время в Российской Федерации узаконены 3 класса товарности для хвойных пород (кроме лиственницы) и 4 класса для лиственных и лиственницы (табл. 3.13).

Класс хвойные поро- лиственные по- хвойные поро- лиственные потоварды, кроме лист- роды и листвен- ды, кроме лист- роды и лиственности (табл. 3. 14). По данным учетных деревьев сосны процент выхода деловой древесины (Рдел) составит:

где Рбр – выход бревен из общего запаса учетных деревьев, %; Рм/т – выход мелкотоварника из общего запаса учетных деревьев, %.

При 82,8% деловой древесины древостой сосны относится к 1-му классу товарности.

Для второстепенных элементов леса класс товарности определяют по проценту деловых стволов. Процент деловых стволов (Рд/с) вычисляют по формуле:

где nдел – количество деловых стволов, шт.; nп/дел – количество полуделовых стволов, шт.

Для ели процент деловых стволов будет равен:

и по шкале табл. 3.13 получаем разряд товарности – 2.

№№ учетных деревьев Ступень толщины, Средний Д ступени, Площадь сечения, м2 0,0154 0,0161 0,024 0,0346 0,0314 0,0415 0,046 0,0415 0,0543 0,0638 0,0683 0,0638 0,0594 0, Средняя площадь сечения ступени, м Средняя Н ступени, Средний объем ступени, м Выход сортиментов:

бревен №№ учетных Ступень толщины, см Средний Д ступени, см Площадь сечения, м Средний объем ступени, м Выход сортиментов, м3: бревен В контрольной работе запас древостоя элемента леса определяется по: учетным деревьям; модельным деревьям; кривой объемов; прямой объемов: таблицам объемов стволов по разрядам высот.

Первые четыре способа возможны, если имеются данные обмера и детальной таксации учетных деревьев, а способ с помощью таблиц объемов по разрядам высот применяется для всех элементов леса.

Способ учетных деревьев. Учетные – это случайно выбранные в процессе перечета 15-20 деревьев, например каждое 5-е или 10-е дерево. Отобранные учетные деревья срубают, очищают от сучьев, определяют их возраст (лет), длину (в м), диаметр на высоте 1,3 м от корневой шейки (в см). Срубленные деревья размечают на 2-х метровые секции и определяют их объемы, а также вычисляют объемы деревьев в целом по сложной формуле срединного сечения (по секциям). Затем производится деление стволов деревьев на сортименты и вычисление объемов отдельных сортиментов. Запас древостоя элемента леса определяется по формуле:

где Vуч– суммы объемов всех учетных деревьев, м3; G– сумма площадей сечений всех деревьев древостоя, м2;gуч – сумма площадей сечений всех учетных деревьев, м2.

Точность расчетов запаса этим способом составляет ±2-3%.

Способ модельных деревьев. Модельным является эталонное дерево, имеющее площадь сечения, высоту и видовое число средние для всего древостоя.

При подборе моделей допускается отклонение от среднего диаметра не более 2 см, а от средней высоты – 1 м. В контрольной работе модельные деревья (2 и более) отбирают из числа учетных деревьев, ориентируясь на средний диаметр и среднюю высоту основного элемента леса.

Запас древостоя элемента леса в этом случае может быть вычислен по формуле:

где Vмд – сумма объемов модельных деревьев, м3; gмд – сумма площадей сечений модельных деревьев, м2; G – сумма площадей сечений всего древостоя, м2.

В решаемом примере в качестве модельных отобраны 10; 11; учетные деревья.

При удачном подборе 3 модельных деревьев ошибка в определении запаса составляет ± 57 %.

Графические способы. При использовании этих способов за основу расчетов также берутся данные таксации учетных деревьев.

При определении запаса по кривой объемов (способ Шпейделя) строят график, где по оси абсцисс откладывают средние диаметры учетных деревьев ступеней, а по оси ординат – их средние объемы по данным табл.

3.14 и производится графическое или аналитическое выравнивание (рис.

3.2).

Объем одного ствола, м С выровненной кривой снимают значения объемов одного дерева для каждой ступени толщины (vi). Перемножив их на число деревьев в ступени (ni), получают запас ступени, а сумма этих запасов дает общий запас древостоя:

Для определения запаса древостоя иногда вместо кривой строят прямую объемов Копецкого. Для этого на графике по оси абсцисс откладывают соответствующие средним диаметрам площади сечений ступеней, а по оси ординат – средние объемы ступеней (рис. 3.3).

Соединив точки, получают слаболоманую линию, которую графически, либо аналитически (по уравнению V=ag+b), выравнивают в прямую.

С прямой объемов по значениям площадей сечений, соответствующих ступеням толщины (8, 12, 16, 20 … и т.д.), снимают значение объема одного дерева. Вычисление общего запаса производится так же, как по способу кривой объемов.

Графические способы определения запаса просты, применимы при бессистемной выборке 15-20 деревьев, обеспечивают точность ±3-5%.

Расчет объема одного ствола можно выполнить и по уравнениям, которые для нашего примера приведены на рис. 3.2-3.3. Математические модели взаимосвязи: 1) диаметра на высоте груди и объема ствола v 0,001 d12,3 0,0034 d1,3 0,0963; 2) площади сечения и объема ствола v 13,655 g1,3 0,051563 могут быть получены с помощью пакета прикладных программ Excel. Достаточно высокие значения коэффициентов детерминации R2 в моделях, говорят о тесной взаимосвязи между таксационными показателями.

Результаты расчета запаса основного элемента леса различными способами приведены в табл. 3.15.

Определение запаса древостоя основного элемента леса различными способами 1. По учетным деревьям по формуле 2. По модельным деревьям по формуле толщины лов Общий объем стволов ступени Площадь Общий объем стволов ступени Запас древостоя элемента леса в практике таксации вычисляется по таблицам объемов по разрядам высот, которые составлены по породам и являются региональными. По таблице «Объемы стволов по разрядам высот» (табл. 4.6) нужно установить разряд высоты древостоя по среднему диаметру и средней высоте. Например, для сосны dm=28,6 см попадает в ступень 28 см. В ступени 28 см, подбираем табличное значение высоты (h), наиболее близкое к средней высоте древостоя hm=27,8 м. Это высота – 26,5 м, которая попадает в 3 (III) разряд высоты.

По установленному разряду высоты из таблиц выписывают объемы одного дерева по ступеням толщины. Перемножив объем одного дерева на число деревьев ступени, получают запас ступени. Сумма этих запасов дает общий запас древостоя по таблицам.

Результаты расчета запаса по таблицам заносят в графы блока «Распределение деревьев по ступеням толщины» (табл. 3.16 -3.18).

Распределение деревьев по ступеням толщины и категориям технической годности Элемент леса сосна Средняя высота 27,8 м Средний диаметр 28,6см Разряд высоты III Полуделовые, шт.

Всего стволов, шт.

Площади сечений, м Объем одного Общий объем ни, м Объем сухостоя, м Распределение деревьев по ступеням толщины и категориям технической годности Элемент леса_ель Средняя высота 17,6 м Средний диаметр 23,0см Разряд высоты VI_ шт.

шт.

Площади сече- 0,0226 0,2412 1,3188 1,1756 1,0462 0,4823 0,1017 4, ний, м Общий объем пени, м Распределение деревьев по ступеням толщины и категориям технической годности Элемент леса береза Средняя высота 17,6 м Средний диаметр 23,0см Разряд высоты VI Полуделовые, шт.

шт.

Площади сечений, м Средняя высо- Общий объем пени, м Формирование ярусов производится после расчетов таксационных показателей по элементам леса. Основным древостоем элементом леса считается тот, который имеет наибольший запас.

Ярус древостоя выделяют если:

средняя высота второстепенных элементов леса отличается от средней высоты основного элемента леса на 20 % и более (в молодняках отличие должно составлять 50 % и более);

высота второго яруса составляет не менее 1/2 высоты основного яруса;