Задание 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СБЕГА ДРЕВЕСНОГО СТВОЛА, КОЭФФИЦИЕНТОВ ФОРМЫ И ВИДОВЫХ ЧИСЕЛ

Определение сбега древесного ствола

Разнообразие условий окружающей среды обусловливает из­менчивость формы образующей древесного ствола. Форма образу­ющей древесного ствола или его частей характеризуется сбегом. Сбегом S называют уменьшение величины диаметра ствола от основания к вершине. Различают три вида сбега:

1) абсолютный – изменение диаметров ствола (сантиметры) на 1 м длины (определяется как разность двух диаметров, отстоящих друг от друга на расстоянии 1 м) (табл. 5);

2) относительный – изменение диаметров ствола d_i, выраженное в процентах от диаметра на высоте груди d_1,3 [1, 5, 7]. При определении относительного сбега диаметр ствола на высоте 1,3 м принима­ется за 100%, а диаметры на других высотах d_i выражаются в процентах от диаметра на высоте 1,3 м d_1,3:

                                    (11)

3) средний – изменение диаметров в среднем на 1 м длины ствола. Для исключения влияния корневых наплывов средний сбег ствола S определяется путем деления диаметра на высоте груди d_1,3 на высоту, уменьшенную на 1,3 м:

                                        (12)

Величина сбега определяется как в коре, так и без коры.

Пример 3. За исходные для выполнения этого задания берем данные задания 1 (табл. 1). Результаты заносятся в табл. 5.

Таблица 5

Определение сбега древесного ствола

Далее вычисляется средний сбег (12):

S_ср = 29,8 / (25,3 – 1,3) = 1,2 см/м.

Полученные результаты оформляются в ведомость (прил. 2).

Определение коэффициентов формы

А.Шиффель предложил характеризовать форму древесного ствола коэффициентами формы. Коэффициентом формы q называется отношение диаметра на разных высотах d, к диаметру на высоте груди d_1,3. Чаще всего коэффициенты формы определяют по диаметрам у основания ствола, 1/4, 1/2, 3/4 высоты ствола в коре и без коры:

;                                            (13)

;                                            (14)

;                                            (15)

.                                      (16)

Пример 4. Диаметры ствола у основания, на четверти, половине и трех четвертях высоты равны соответственно 33,4; 24,0; 19,1; 10,8 см. Диаметр на высоте груди равен 29,8 см. Коэффициенты формы, вычисленные по формулам (13) – (16), равны:

q₀ = 33,4 / 29,8 = 1,12;

q₁ = 24,0 / 29,8 = 0,80;

q₂ = 19,1 / 29,8 = 0,64;

q₃ = 10,8 / 29,8 = 0,36.

При выполнении этих расчетов используются материалы задания 1. Для характеристики средней формы ствола и определения видовых чисел наиболее широко применяется коэффициент формы q₂. Средняя величина коэффициента формы q₂ для основных лесообразующих пород равна: для сосны – 0,67; ели, осины и черной ольхи – 0,70; дуба – 0,68; березы – 0,66.

Определение видовых чисел

Для таксации объема ствола растущего дерева введено понятие о видовом числе f, под которым понимают отношение объема ствола V_ств к объему одномерного цилиндра V_цил, имеющего со стволом одинаковую высоту и площадь сечения на высоте груди g:

                                      (17)

Пример 5. Определить видовое число, используя объем ствола, найденный по сложной формуле Губера (3).

f = 0,7508 / (0,0697 · 25,3) = 0,426.

Для определения видового числа с использованием коэф­фициента формы q₂ был предложен ряд формул – (18) – (22):

– В. Вейзе:

;                                      (18)

– А. Шиффеля:

;                      (19)

– М. Кунце:

,                                (20)

где С – коэффициент, в среднем равный для сосны 0,20; ели и липы – 0,21; дуба, березы и ольхи черной – 0,22; бука – 0,23; осины – 0,24.

Пример 6. Используя формулы (18) – (20), определим видовые числа для сосны. Вычисленный ранее коэффициент формы q₂ = 0,64. Видовые числа равны:

q₂ = 0,64² = 0,410;

q₂ = 0,64 – 0,20 = 0,440;

q₂ = 0,14 + 0,66 · 0,642 + 0,32 / (10,64 · 25,3) = 0,438.

Профессор М. Е. Ткаченко, исследуя форму древесных стволов, сформулировал закон единства стволов древесных пород: при равных высотах, диаметрах и коэффициентах формы стволы различных древесных пород имеют близко равные видовые числа и близко равные объемы. На основании этого закона им составлены таблицы всеобщих видовых чисел (табл. 1.1 [1]).

Для нахождения видового числа с помощью названных таблиц необходимо знать коэффициент формы q₂ и высоту ствола h. На пересечении строки и колонки находится искомое значение.

Пример 7. Коэффициент формы сосны q₂ = 0,64, высота ствола h = 25,3 м. По таблице «Всеобщие видовые числа» (табл. 1.1 [1] в соответствии с высотой и коэффициентом формы находим видовое число f = 0,434.

Определив значение видовых чисел с использованием коэффициента формы q₂ по формулам и таблице, находят отклонения видовых чисел по сравнению видовым числом, определенным по формуле (17). Полученные результаты записываются в ведомость (прил. 2 Задание 3).