Оценка леса и расчет пользования в условиях красноярского лесничества 1 страница

Пояснительная записка

(ТЛГ.250401.104.ПЗ)

Руководитель:

_______________Иванов И.И.

(подпись)

__________________________

(оценка, дата)

Разработал:

Студент группы 11 – 1

_________________________________П.П. Петров

(подпись)

___________________________

(дата)

3. Текст реферата, отражающий цель работы, объект анализа, полученные результаты.

Излагать текст реферата необходимо кратко в связной повествовательной форме. Например, в настоящей курсовой работе, с целью закрепления знаний по дисциплине «Лесное хозяйство» рассматриваются методы таксации лесного и лесосечного фонда, проведён анализ состояния лесного фонда учебного участка (наименование лесхоза), составлен проект рубок главного пользования, очистки лесосек; намечены меры лесовосстановления не покрытых лесом площадей и лесосек несплошных рубок.

Кроме этого, в тексте реферата необходимо указать название использованных нормативных документов и объём выполненной работы в гектарах, а также период времени, на который составлен проект. Объём реферата не должен превышать одной страницы рукописного текста.

Реферат оформляют по следующей форме:

- заголовок;

-текст реферата

-сведения об объёме работы, количестве иллюстраций, таблиц, приложений, количестве использованных источников.

Содержание (оглавление)

В содержании приводятся названия разделов и подразделов работы и напротив каждого из них, указывается страница, на которой они помещены в тексте. Содержание оформляется после того, как работа над текстовым документом закончена. Содержание помещается перед введением. Пример содержания приведён в приложении В.

Введение

Введение предназначено для обоснования важности и актуальности темы, в нём формулируется главная задача работы. Введение должно содержать информацию о современном состоянии рассматриваемого вопроса, о перспективах и путях его решения.

Во введении даётся оценка современного состояния лесного комплекса нашей страны и обосновывается необходимость изучения лесного законодательства студентами лесоинженерного факультета. Здесь же, может, приведена связь лесохозяйственных наук, в частности лесоводства с другими дисциплинами из программы обучения инженеров-технологов в вузах.

Во введении необходимо сформулировать основную задачу курсовой работы и привести перечень программных вопросов, которые будут рассмотрены в основной части. Объём текста введения не должен превышать двух страниц.

Основная часть

Первый раздел основной части и курсовой работы называется «Таксация лесного фонда». Раздел необходим для закрепления знаний лекционного курса и лабораторно-практических занятий по учебным дисциплинам: лесоведение, лесоводство, дендрология, лесная таксация, лесоустройство и др., входящим в курс «Лесное хозяйство».

Раздел 1 включает 7 подразделов. В данном разделе характеризуются объекты лесной таксации и особенности их таксации. Должны быть даны ответы и приведены расчеты по следующим вопросам:

1.Таксация срубленного дерева.

2. Сортиментация древесного ствола и определение объемов сортиментов.

3 Определение сбега ствола.

4. Определение показателей формы ствола и объема растущего дерева.

5. Таксация дровяной древесины.

6. Таксация пиломатериалов.

7. Таксация насаждений.

В подразделе 7 «Таксация насаждений» даются ответы и приводятся расчеты по следующим вопросам:

1. Перечислительная таксация.

2. Таксация совокупности деревьев.

3. Закладка пробной площади.

4. Взятие модельных деревьев.

5. Таксационные показатели насаждений:

а) происхождение;

б) форма;

в) состав;

г) средняя высота;

д) средний диаметр;

е) средний возраст;

ж) элемент леса;

з) полнота;

и) запас;

к) класс товарности;

л) бонитет;

м) тип леса;

н) подрост и подлесок.

Приводятся понятия обо всех таксационных признаках древостоев, методах их расчета и определения и конкретно полученные величины.

Для написания 1-7 подраздела используются знания, полученные в предыдущих семестрах, литературные источники и журнал для лабораторных работ, в котором производились расчеты.

В разделе 2 даются ответы и приводятся расчеты по следующим темам:

1. Методы таксации лесосечного фонда:

а) сплошной перечет;

б) ленточный перечет;

в) круговые площадки постоянного радиуса;

г) круговые реласкопические площадки;

Для написания раздела используются литературные источники и материалы обработки по таксации лесосечного фонда полученные по заданиям, выполненным в предыдущем семестре.

В разделе 3 производится расчет размера главного пользования лесом и производится обоснование:

1. Возраста главной рубки.

2. Распределения площадей и запасов по возрастным группам (молодняки, средневозрастные, приспевающие, спелые и перестойные).

3. Расчета лесосек по спелости, первой возрастной, второй возрастной, по среднему приросту, интегральной.

4. Оптимальной лесосеки.

В теоретической части необходимо дать понятия по вышеназванным вопросам.

Заключение

В заключение подводится итоги, проделанной работы, приводятся главные выводы, излагаются предложения и рекомендации по внедрению полученных результатов.

Библиографический список

Приводится перечень всех литературных источников, использованных при выполнении работы. Расположение может быть выполнено по алфавиту или в порядке упоминания их в тексте пояснительной записки. Библиографическое описание литературных источников, включенных в список, должно быть выполнено в соответствии с ГОСТ 7.1 – 2003, ГОСТ 7.82 – 2001, ГОСТ 7.80 – 2000.

Приложения

В приложениях помещают материалы вспомогательного характера: промежуточные расчеты, таблицы вспомогательных данных, иллюстрации вспомогательного характера, распечатки с ЭВМ, описания программных средств, характеристики приборов, применяемых при выполнении работ, протоколы испытаний и т. д.

2 Пояснения к выполнению курсовой работы

2.1 Таксация лесного фонда

2.1.1 Таксация срубленного дерева

Ствол срубленного дерева является одним из главных объектов таксации, так как в нем сосредоточена основная доля древесной массы, к тому же имеющая наибольшее хозяйственное значение.

Применяемые методы таксации можно разделить на физический (который включает в себя ксилометрический и весовой способы) и стереометрический. Ксилометрический способ таксации базируется на законе Архимеда, который гласит: “Тело погруженное в жидкость, вытесняет объем жидкости равный объему тела”.

Приборы для определения объема частей древесных стволов (т.к. единовременное определение объемов стволов целиком невозможно в силу их значительных размеров) называют “ ксилометрами”. Использование этих приборов позволяет с относительно высокой точностью определить объем древесных отрубков, а затем суммируя их переходить к объему ствола. Для повышения точности оценки иногда в качестве наполнителя применятся ртуть (прибор называется ртутным ксилометром), которая в отличие от воды не впитывается в поры древесины. Весовой способ используется в основном для учета лесоматериалов круглых (бревен), то есть частей древесных стволов и описан ниже в соответствующем разделе. При таксации стволов срубленных деревьев наиболее применим стереометрический метод таксации. Данный метод следует считать приближенным, т.к. при его использовании заведомо допускаются искажения истинной, очень сложной и индивидуальной, формы древесных стволов, которая условно приравнивается к форме правильного тела вращения, или совокупности таких тел.

Те стереометрические формулы, которые позволяют определить объем ствола в целом, называют простыми, а формулы, в которых объем ствола определяют по отдельным частям (секциям), называют сложными.

Из простых формул наиболее часто употребляют для определения объема ствола и его частей формулы срединного и среднего сечения. Формула срединного сечения (или формула Губера) названа так потому, что площадь сечения для определения объема берется на средине длины ствола (или его отрезка) и умножается на длину ствола:

, (1)

где V – объём ствола, м ³;

γ_1/2– площадь поперечного сечения на средине ствола, м ²;

L – длина ствола, м.

Для определения объема ствола с помощью формулы срединного сечения достаточно длину (высоту) ствола умножить на площадь сечения на половине длины (высоты). Нужно только оба множителя предварительно перевести в одинаковую размерность (метры или сантиметры).

В формуле среднего сечения используют среднее значение из площади сечений основания и основания вершины ствола (формула усеченного параболоида):

, (2)

где g₀ – площадь сечения основания ствола, м²;

g_n – площадь сечения основания вершины, м ²;

L^/- длина ствола без вершины, м;

L_в – длина вершины, м.

Эта формула известна под названием формулы Смалиана, точнее будет ее назвать формулой объема “по среднему диаметру”. Поскольку у основания дерево имеет обычно утолщение и наплывы, то для целых стволов эта формула дает значительные преувеличения объема.

Были предложены еще многие формулы определения объема ствола по нескольким (двум или трем) сечениям, но более надежным признавалось их вычисление секционными способами.

Их применение требует разделение ствола на части (секции), к которым с большим правом можно применять сравнение с цилиндром. Если обозначить площади сечений ствола на границах n секций, на которые разделен ствол, через g₀, g₁, g₂, ….. g _{n -1}, g _nи посередине этих секций – через g₁, g2.... gn, длину секции через l, а длину вершины через l_в то объем ствола по сложной формуле среднего сечения выразится уравнением:

. (3)

Для сложной формулы срединного сечения получим выражение:

. (4)

Общепринято деление ствола при определении его объема на одно – или двухметровые секции (в зависимости от его высоты), но в последние годы часто применяли деление на десять секций равной длины.

Расчетная часть:

1. Для выполнения расчетной работы используются данные базового варианта, приведенные в таблице 2.

Таблица 2 - Исходные данные для выполнения расчетной части

Месторасположение дерева
1. Край Красноярский	2. Лесхоз Усть-Ангарский
3. Лесничество Южно-Енисейское	4. Квартал 73
5. Состав насаждения 10С	6. Возраст насаждения 90 лет
7. Полнота 1.0	8. Бонитет III
9. Класс товарности	10. Покров: з. мхи, брусника
11. Почва: суглинистая свежая	12. Положение: южный склон пологий
Характеристика ствола
13. Порода: сосна	14. Диаметр на 1,3 м - 33,1 см
15. Высота дерева - 23,4 м	16. Возраст дерева - 92 года
Класс морфологического развития – 1	18. Объем ствола в коре - 0,9358 м³
19. Объем ствола без коры – 0,8507 м³	20.Объем ствола 10 лет назад-0,6555м³
21. Объем коры ствола - 0,0851 м³	22. Видовое число - 0,465

Продолжение таблицы 2

№	Высо-	Диаметры, см	Объемы, м³	Пороки	Место произрастания дерева
сек-	та от	в	без	10 лет	в	без	10 лет
ции	пня, м	коре	коры	назад	коре	коры	назад

	шейка корня	40,5	35,7	-	-	-	-		Край Красноярский Лесхоз Усть-Ангарский
	пень	37,0	33,0	-	-	-	-		3. Лесничество- Южно-Енисейское
	высота груди	33,1	29,3	26,0	-	-	-		4. Квартал 73 5. Выдел 5
I		33,5	30,7	27,4	0,1763	0,1480	0,1179		Пробная площадь № 060-5
II		30,5	28,4	25,9	0,1461	0,1267	0,1054		5. Состав насаждения 10С
III		28,4	27,1	24,6	0,1267	0,1154	0,0951		6. Возраст насаждения 90 лет
IV		27,0	26,1	23,7	0,1145	0,1070	0,0882		7. Полнота 1.0
V		25,9	25,2	22,4	0,1054	0,0998	0,0788		8. Бонитет III
VI		23,5	23,0	20,2	0,0867	0,0831	0,0641	с 11 метра	9. Класс товарности 1
VII		21,2	20,7	17,5	0,0706	0,0673	0,0481	до 22 мет- ра сучки	10. Покров з. мхи, брусника 11. Почва суглинистая свежая
VIII		18,2	17,8	14,4	0,0520	0,0498	0,0326	диаметром 6 см	12. Положение - южный склон пологий 13. Порода - сосна
IX		14,4	14,0	10,4	0,0326	0,0308	0,0170		14. Диаметр на 1,3 м - 33, 1 см
X		10,9	10,5	6,8	0,0187	0,0173	0,0073		15. Высота дерева - 23,4 м
XI		6,1	5,8	2,5	0,0058	0,0053	0,0010		16. Возраст дерева 92 года

окончание таблицы 2

№	Высо-	Диаметры, см	Объемы, м³	Пороки	17. Класс морфологического развития 1 18. Объем ствола в коре - 0,9358 м³
сек-	та от	в	без	10 лет	в	без	10 лет	19. Объем ствола без коры - 0,8507 м³
ции	пня, м	коре	коры	назад	коре	коры	назад	20. Объем ствола 10 лет назад в коре - 0,6555 м³
								21. Объем коры ствола - 0, 0851 м³
								22. Видовое число в коре - 0,465
Основа-ние вершин- ки		3,0	2,7	-	0,00033	0,00027	-	23. Видовое число без коры - 0,539 24. Коэффициенты формы
Объем ствола по сложной формуле Губера	0,9358	0,8507	0,6555		; ;
Объем цилиндра V=g_1.3·H	2,0136	1,5778			; ;
	25. Классы формы

Базовый вариант является основой для выполнения работы всеми студентами. Для того, чтобы трансформировать базовый вариант в индивидуальное задание, необходимо воспользоваться таблицей 3.

Таблица 3 – Поправки для формирования вариантов заданий по лабораторным работам, на которые необходимо увеличить диаметры дерева и длину вершины

Последняя	Первые буквы фамилии
цифра зачет- ной книжки	А, Ж, Н, У, Щ	Б З, О, Ф, Ы	В, И, П, Х,Э	Г, К, Р, Ц, Ю	Д, Л, С, Ч, Я	Е, М, Т, Ш

	0,1	1,1	2,1	3,1	4,1	5,1
	0,2	1,2	2,2	3,2	4,2	5,2
	0,3	1,3	2,3	3,3	4,3	5,3
	0,4	1,4	2,4	3,4	4,4	5,4
	0,5	1,5	2,5	3,5	4,5	5,5
	0,6	1,6	2,6	3,6	4,6	5,6
	0,7	1,7	2,7	3,7	4,7	5,7
	0,8	1,8	2,8	3,8	4,8	5,8
	0,9	1,9	2,9	3,9	4,9	5,9
	1,0	2,0	3,0	4,0	5,0	6,0
Поправка на длину вершины, м	0,5	1,0	1,5	2,0	2,5	3,0

Величина поправки для индивидуального задания определяется по первой букве фамилии и последней цифре зачетной книжки. Диаметры дерева, обмеренные в различных частях, должны быть увеличены на поправку, находящуюся на пересечении первой буквы фамилии и последней цифры зачетной книжки. По первой букве фамилии увеличивается длина вершины. Запись данных индивидуального варианта производится в форму (таблицы 2). Например: у студента Иванова номер зачетной книжки 02701 3. Как видно, что последней цифрой номера является «3», а первой буквой фамилии «И». В таблице 2 в первом столбце находится цифра «3», а первая буква фамилии «И» в четвертом столбце. Таким образом, на пересечении цифры «3» и буквы «И» искомая поправка к диаметрам обмеренных в различных частях древесного ствола составит – 2,4 см. Поправка на длину вершины находится по первой буквы фамилии «И», следовательно она составит – 1,5 м.

2. Вычерчивание схематического продольного разреза ствола с разделением его на 2-х метровые секции (рисунок 1).

3.Вычисление объема древесного ствола по простым стереометрическим формулам.

а) Вычисление объема по простой формуле Губера (см. формулу 1).

Для базового варианта L = 23, 4 м, а половина длины равно 11, 7 м, т.е необходимо найти диаметр на расстоянии 11, 7 м от комлевого среза (от пня). В таблице 1 имеются обмеры диаметров ствола на 11 метре и 13 метре: D₁₁=23,5 см; D₁₃=21,2 см, поэтому диаметр на расстоянии 11.7 находится методом интерполирования. Сначала определяется изменение диаметра, приходящееся на 2 м длины, т.е. от 11^ого до 13^ого метра D₁₁ - D₁₃=23,5-21,2=2,3 см, а затем изменение диаметра, приходящееся на 0,7 м от 11^ого до 11, 7 метра, по пропорции:

на 2 м изменение составляет 2,3 см

на 0,7 изменение составляет х см

отсюда см» 0,8 см.

Следовательно, диаметр на 1/2 L будет равен

D_11,7 = D₁₁ - х= 23,5-0,8=22,7 см.

По приложению А находится площадь поперечного сечения на середине древесного ствола (g₁_/₂_L) и по формуле (1) определяется объем ствола. Для базового варианта:

V_в.к.=0,0404*23,4=0,9454 м³;

V_б.к.=0,0387*23,4=0,9056 м³.

Площадь поперечного сечения также можно определить по формуле (5).

g_1/2L = 0,00007854 * D_1/2L² (5)

Рисунок 1 – Схематический продольный разрез древесного ствола

б) Вычисление объема по простой формуле среднего сечения (простая формула Смалиана, формула (2))

Площади сечения g₀, g_n в м² определяются с использованием таблицы приложения А по D₀ и D_n.

D₀=37,0 см; g₀=0,1075 м²; D_n=3,0 см; g_n=0,0007 м².

4.Определение объема древесного ствола по сложным стереометрическим формулам.

а) сложная формула срединного сечения (сложная формула Губера, формула (4))

Объемы 2^х метровых секций определяются по таблице приложения Б по диаметрам на нечетных метрах (колонки 3, 4, 5) и записываются в таблицу 1 (колонки 6, 7, 8). Объем вершины записывается напротив четного метра. Сумма объемов двухметровых секций и объема вершины дает объем ствола в коре, без коры и 10 лет назад.

б) Сложная формула средних сечений (сложная формула Смалиана, формула (3))

Диаметры на четных метрах определяются как среднеарифметические между двумя диаметрами на нечетных метрах, например: диаметр на втором метре определится следующим образом – d₂= , диаметр на четвертом метре – d₄= , диаметр на шестом метре – d₆= и т.д.

Для более компактной записи результатов по определению объема ствола по сложной формуле Смалиана предлагается таблица 4, в которую необходимо занести вычисленные диаметры на четных метрах. По этим диаметрам (в коре и без коры) определяются площади поперечных сечений (приложение А) и рассчитываются объемы двухметровых секций, сумма которых с объемом вершины дает объем ствола в коре и без коры.

Таблица 4 – Вспомогательная таблица

Высота, м	Диаметр, см	Площадь сечения, м²	Объем, м³
в коре	без коры	в коре	без коры	в коре	без коры
	37,0	33,0	0,1075	0,0855	-	-
	32,0	29,6	0,0804	0,0686	0,1879	0,1541
	29,5	27,8	0,0681	0,0605	0,1485	0,1291
	27,7	26,6	0,0603	0,0556	0,1284	0,1161
	26,5	25,7	0,0549	0,0517	0,1152	0,1072
	24,7	24,1	0,0479	0,0456	0,1029	0,0973
	22,4	21,9	0,0392	0,0375	0,0871	0,0831
	19,7	19,3	0,0305	0,0291	0,0697	0,0666
	16,3	15,9	0,0209	0,0199	0,0513	0,0490
	12,7	12,3	0,0126	0,0118	0,0334	0,0316
	8,5	8,2	0,0057	0,0052	0,0182	0,0170
	3,0	2,7	0,0007	0,0006	0,0064	0,0058
∑Vn					0,9492	0,8569
V^в/кв= 0,3330,00071,4=0,00033	0,0003	0,00027
V^б/кв= 0,3330,00061,4=0,00028
Vствола=∑V_n+Vв			0,9495	0,8572

В данном примере запись по определению объема ствола в соответствии с формулой (3) будет следующей:

V_ств^в/к= (0,1075+0,0804)+(0,0804+0,0681)+(0,0681+0,0603)+(0,0603+0,0549)+

(0,0549+0,0479)+(0,0479+0,0392)+(0,0392+0,0305)+(0,0305+0,0209)+(0,0209+0,0126)+(0,0126+0,0057)+(0,0057+0,0007)+0,0003= 0,9495 м³.

Как видно из данного выражения, что сумма площадей сечений на нулевом срезе и втором метре дает объем первой двухметровой секции, а также и сумма площадей сечений на втором и четвертом метрах объем второй секции и так на последующих метрах древесного ствола.

5. Производится сопоставления результатов вычислений объемов

ствола по различным формулам.

За истинное значения ствола по различным формулам принимают объем ствола, полученный по сложной формуле Губера. Данные заносятся в таблицу 4.

Ошибка в коре в данном примере будет вычислена следующим образом: Ошибка в коре по сложной формуле среднего сечения = 0,9495 – 0,9358=0,0137 м³. В процентах ошибка составит = =1,46 %. Ошибка в коре по простой формуле срединного сечения = 0,9454 - 0,9358 = 0,0096 м³. В процентах ошибка составит = = 1,02 %. И так вычисление отклонений проводится по всем остальным формулам в коре и без коры.