Коэффициенты формы вычисляются по формулам:
, (13) 
, (14)
, (15) 
, (16)
где D1/4Н, D1/2Н, D3/4Н - диаметры на 1/2, 1/4 и 3/4 высоты дерева, см.
Классы формы определяются по формулам
, (17) 
, (18)
По определенным коэффициентам и классам формы дается заключение о сбежистости ствола, при этом используется таблица (приложение Е).
Видовые числа вычисляются по следующим формулам:
1. Старое видовое число 
, (19)
где Vств. - объем ствола, определенный по сложной формуле Губера
(таблица 2), м3;
Vцил. - объем цилиндра рассчитанный по формуле
, (20)
где g1,3 - площадь поперечного сечения ствола на высоте
груди, м2.
Н - высота ствола, м.
2.По формуле Шиффеля (лиственница) 
(21)
, 
3.Применяется еще одна формула Шиффеля
, (22)
4.По формуле Третьякова
, (23)
5.По формуле Шустова
, (24)
6. По формуле Козленко
, (25)
7. По формуле Кунце
, (26)
где С - эмпирический коэффициент, значение которого выбирается из
таблицы (приложение Е).
8. По формуле Кунце
, (27)
9. По формуле Карпова
, (28)
10. По формуле Гуттенберга
, (29)
11. По таблице Ткаченко. Используется таблица видовых чисел стволов (М.Е. Ткаченко, приложение Ж).
12. Определяется нормальное видовое число
, (30)
где D0,1Н - диаметр 0,1 высоты дерева, см;
Vсив. - объем ствола, определенный по сложной формуле Губера
(таблица 2).
Таблица 8 - Коэффициент и класс формы
| Коэффициент формы (0,00) | Класс формы (0,00) | |
| 
| 
|
| 
| 
|
Таблица 9 - Видовые числа
| Название | Видовое число | Отклонение, % |
| Старое | 
| - |
| По Шиффелю | 
| +0,2 |
| По Шиффелю | 
| -0,6 |
| По Третьякову | 
| +6,2 |
| По Шустову | 
| +1,7 |
| По Козленко | 
| +0,4 |
| По Кунце | 
| +3,2 |
| По Кунце | 
| +1,9 |
| По Карпову | 
| -4,5 |
| По Гуттенбергу | 
| -1,9 |
| По таблице Ткаченко | 
| 0,9 |
| Нормальное | 
| - |
В таблице 9 определяются отклонения видовых чисел, вычисленных разными способами по формулам и таблице, от старого видового числа и выражаются в процентах.
Определение объема растущего дерева, в большинстве своем, базируется на видовом числе. Объемы растущего дерева, определенные по различным формулам, заносятся в таблицу 10. Для определения объема используются формулы:
, (31)
где V - объем ствола, м3;
g1.3 - площадь поперечного сечения ствола на высоте груди, м2;
f - старое видовое число.
Формула Денцина:
, (32)
где D1.3 - диаметр растущего дерева на высоте груди, см.
Формула справедлива для стволов, имеющих высоту 30 м. При большей или меньшей высоте дерева применяется поправка ±3% на каждый метр высоты.
Для определения объема растущего дерева используется формула:
(33)
Эта формула для нахождения объемов деревьев сосны, лиственницы, березы и осины, а для нахождения объема деревьев ели, пихта и кедра применяется формула:
, (34)
Объем ствола растущего дерева также можно определить по формуле:
(35)
где fэ - эмпирическое видовое число. Для сосны, лиственницы, березы
и осины, оно равно 0,40, а для ели, пихты и кедра - 0,42.
Для нахождения объема ствола используется и формула Дементьева:
, (36)
где D1.3 - диаметр растущего дерева на высоте груди, м;
k - поправочный коэффициент. При определении объема ствола при коэффициенте формы q2=0,65; k=0. При увеличении q2 на 0,05, k увеличивается на 3, а при уменьшении на эту величину, k уменьшается на 3. В таблице 10 производится сопоставление результатов вычисления объемов ствола, полученных различными способами. За истинное значение принимается объем ствола, полученный по формулам 19 и 30.
Таблица 10 - Определение объема растущего дерева
| Формула | Объем, м3 | Отклонение, % |
| 0,9363 | - |
| 0,8787 | -6,1 |
| 0,9043 | -3,4 |
| 0,9087 | -2,9 |
| 0,8546 | -8,7 |
2.1.5 Таксация дровяной древесины
Неделовые лесные материалы (т.е. материалы, не соответствующие по качеству требованиям, предъявляемым к деловым сортиментам), или дрова, используются для:
- отопления (ГОСТ 3243-88 Дрова. Технические условия);
- углежжения и пиролиза (дрова технологические - ГОСТ 24260-80 Сырье для пиролиза и углежжения. Технические условия).
Топливные дрова в зависимости от способности давать тепло при сжигании (теплотворной способности) подразделяют на три группы, включающие следующие породы:
I – береза, бук, ясень, граб, ильм, клен, дуб, лиственница;
II – сосна, ольха;
III – все остальные породы.
Дрова, предназначенные для углежжения, подразделяются на три группы:
I – дрова из твердолиственных пород;
II – дрова из хвойных пород;
III – дрова из мягколиственных пород.
Для пиролиза дрова хвойных пород не используются.
Стандартная длина дров, м: 0,25; 0,33; 0,50; 0,75; 1,0.
Стандартная длина дров для углежжения, м: 1,25.
Стандартная длина дров для пиролиза, м: 1.
Дрова могут заготавливаться долготьем, кратным перечисленным выше длинам. Отклонения по длине не должны превышать ± 2 см на 1 м.
Гниль допускается с ограничением: в дровах для отопления – не более 65 %, в дровах для пиролиза – не более 3 %, для углежжения - не более 15 % площади торца полена. Допускаемая гниль в партии дров для отопления не должна превышать 20 % общего объема партии.
Дрова укладываются в поленницы, которые закрепляются кольями или клетками. На 10 м длины поленниц должно быть не более одной клетки. Между поленницами должны быть оставлены проходы – не менее 0,8 м, высота должна быть 1,0; 1,5; 2,0 м. Толщина подкладок и прокладок при измерениях не учитывается. При укладке дров влажностью более 25 % поленницы должны иметь неучитываемую надбавку на усушку и усадку по 3 см на каждый метр высоты.
Длину поленниц измеряют на середине их высоты.
Дрова толщиной от 16 до 26 см должны быть расколоты на две части, толщиной от 28 до 40 см – на четыре части, а толщиной 42 см и более – на такое количество частей, при котором наибольшая линия раскроя по торцу любой части не превышала бы 22 см.
Таксация дров ведется в плотной и складочной мерах. Количество плотной древесины в одной и той же складочной мере может быть различным в зависимости от плотности укладки, которая определяется размерами поленьев, их формой и т.п.
При перепиливании длинных поленьев складочный объем поленниц уменьшается. Уменьшение объема называется упилом.
Если расколоть поленья и снова их сложить, складочный объем поленницы увеличивается. Разность между полученным и прежним объемом называется приколом.
Переход от складочной кубатуры к плотной осуществляется с помощью коэффициента полнодревесности поленниц или его обратной величины – переводного коэффициента.
Коэффициентом полнодревесности называется количество плотной древесной массы, заключающееся в складочной мере, отнесенное к объему этой складочной меры. То есть количество плотной древесины, содержащейся в складочном объеме дровяных поленниц, определяется путем умножения складочного объема на коэффициент полнодревесности или путем деления на переводной коэффициент.
Стандартные коэффициенты полнодревесности приведены в ГОСТ 3243-88.
Для установления фактического коэффициента полнодревесности конкретной поленницы на ней (но вне клеток) строят прямоугольник высотой, равной высоте поленницы, и длиной основания не менее 8 м. В прямоугольнике проводят диагональ так, чтобы она пересекала не менее 60 торцов (при необходимости проводят две диагонали). Делением суммы протяженности торцов, лежащих на диагонали, на длину всей диагонали находят фактический коэффициент полнодревесности, выраженный в сотых долях.
Для ориентировочных расчетов можно пользоваться так называемым универсальным переводным коэффициентом – 1,43 (что соответствует коэффициенту полнодревесности – 0,7).
К тонким поленьям относятся поленья толщиной от 3 до 10 см включительно, к средним - толщиной от 11 до 14 см включительно. Смесью считается поленница с содержанием круглых дров – 40% и расколотых - 60%.
При наличии в поленнице более 25% кривых поленьев, с высотой сучьев более 1 см, коэффициент полнодревесности уменьшается для круглых на 0,07, для смеси круглых и расколотых - на 0,05, для расколотых - на 0,04.
При наличии в партии дров хвойных и лиственных пород допускается применение коэффициентов по преобладающим (хвойным или лиственным) породам.
Для партии объемом более 1000 складочных м3, при переводе в плотную меру, допускается применение коэффициентов для смеси круглых и расколотых поленьев по преобладающим породам.
Порядок расчета.
Исходными данными (базовым вариантом) для выполнения задания являются результаты обмера 3 х поленниц дров на складе, таблица 11.
Таблица 11 - Характеристика дров в поленницах (базовый вариант)
| Порода | Вид полень-ев | Длина по-ленницы, м | Высота по-ленницы, м | Длина поленьев, м | Толщина поленьев, см | Раскоря-жение |
| хвойные | круглые | 1,5 | 1,0 | Распилить пополам | ||
| листвен-ные | круглые | 1,5 | 0,5 | Расколоть на 2 части | ||
| хвойные | колотые | 1,0 | 0,5 | Расколоть на 4 части |
Каждый студент выбирает себе вариант по таблице 3. Необходимо длину каждой поленницы увеличить на величину поправки (в метрах), взятую на пересечении первых букв фамилии и последней цифры зачетки. таблица (3). По этим данным необходимо определить:
1.Количество складочных куб. м дров в каждой поленнице:
Vскл (1)=12 м*1,5м*1,0м=18 м3;
Vскл (2)=8м*1,5м*0,5м=6 м3;
Vскл (3)=14м*1,0м*0,5м =7 м3 __
Итого 31 м3
2.Количество дров в плотных кубометрах в каждой поленнице по табличным коэффициентам полнодревесности. Для этого используется таблица приложение К.
Vпл (1)=18 м3*0,69=12,42 м3;
Vпл (2)=6м3*0,74=4,44 м3;
Vпл (3)=7м3*0,78 =5,46 м3 __
Итого 22,32 м3
3.Количество дров в плотных кубометрах в каждой поленнице по среднему коэффициенту полнодревесности, который равен 0,70:
Vпл (1)=18 м3*0,70=12,60 м3;
Vпл (2)=6м3*0,70=4,20 м3;
Vпл (3)=7м3*0,70 =4,90 м3 __
Итого 21,70 м3
Количество дров в складочных куб. м после распиловки и расколки:
Примечание: После распиловки объем поленницы уменьшится на 3 % (упил), при расколке на две части объем поленницы увеличится на 5 %, на четыре части на 10 % (прикол).
Итого 31,46 м3
5. Расхождение с первоначальным объемом в складочных куб. м и %:
DV(1)=17,46м3-18,0м3=-0,54 м3; -3,0%
DV(2)=6,3м3-6,0м3=0,30 м3; +5,0%
DV(3)=7,7м3-7,0м3= 0,70 м3; +10%
Итого+0,46 м3; +1,5%
Задание 2
Состав древостоя - 6С3Б1Ос
Запас на 1 га - 190 м3
Площади делянки - 21 га
Для формирования индивидуального варианта, необходимо поправку, определенную по таблице 3, добавить к площади делянки в гектарах.
Необходимо определить:
1.Сколько может быть заготовлено дров в плотных кубометрах по породам.
Определяется общий запас плотных кубометров древесины на делянке по формуле:
, (37)
где Mобщ. - общий запас древесины на делянке, м3;
Mна 1 га - запас древесины на 1 га, м3;
S - площадь делянки, га.
Mобщ.=190м3/га·21га=3990 м3;
2. Затем определяется объем заготовленных дров в складочных кубометрах. Для этого используется средний переводной коэффициент равный k=1,43.
MС=2394м3*1,43=3423 м3
MБ=1197м3*1,43=1712 м3
Mос=399м3*1,43 =571 м3
Итого 5706 м3
2.1.6 Таксация пиломатериалов
Пиломатериалы - это сортименты, получаемые из лесоматериалов круглых (бревен и кряжей) путем их продольной распиловки.
Пластины - вид пиломатериала, получаемый при раскряжевке бревен вдоль оси.
Четвертины - получают при распиловке пластин на две симметричные части.
Брусья - пиломатериалы, имеющие толщину и ширину более 100 мм. В зависимости от характера обработки брусья делятся на двухкантные, т.е. пропиленные с двух сторон; трехкантные, т.е. пропиленные с трех сторон; и четырехкантные – пропиленные с четырех сторон. В свою очередь четырехкантные брусья могут быть острокантными и тупокантными.
Бруски - это пиломатериалы, имеющие толщину не более 100 мм, а их ширина не превышает толщину более чем в 2 раза.
Доски также имеют толщину не более 100 мм, но их ширина превышает толщину более чем в 2 раза.
Шпалы - это пиломатериалы, предназначенные для укладки под рельсы железных дорог.
Шпалы делятся по назначению:
I – для главных путей;
II – для станционных и подъездных путей;
III – для малодеятельных путей промышленных предприятий.
Горбыль - это срезанная наружная часть бревна, у которой одна сторона пропилена, а другая сохраняет форму древесного ствола (обзол).
Паркет - мелкие дощечки, предназначенные для настила полов. Заготавливается из твердых лиственных пород (ясень, дуб, бук, клен).
Кроме перечисленных выше основных видов сортиментов путем пиления получают различные виды продукции, предназначенные для различных целей в промышленности, сельском хозяйстве, строительстве, изготовлении музыкальных инструментов и т.д.
В отношении элементов формы пиломатериалов используется определенный набор терминов.
Пластью называют продольную широкую сторону пиломатериала.
Кромкой называют продольную узкую сторону пиломатериала.
Ребро – это пересечение пласти и кромки.
Пиломатериалы подразделяются на обрезные, у которых все четыре стороны пропилены, и необрезные, у которых кромки не пропилены.
Отличительной чертой определения объемов пиломатериалов является возможность использования широко известных стереометрических формул, причем применение их позволяет получить конечный результат с относительно высокой точностью, что обусловлено тем, что для данных сортиментов характерна определенная правильность геометрических форм.
Порядок расчета:
Необходимо определить количество досок (шт.) в 3х плотных кубометров, если размер одной доски составляет: длина (l) - 4 м, толщина (а) - 30 мм, ширина (b) - 150 мм. Для формирования индивидуального варианта длина доски должна быть увеличена на поправку, взятую из таблицы 2, в метрах.
Определяется объем одной доски:
Определяется количество досок в 3х куб. м.:
2.1.7 Таксация насаждений
Целостная совокупность лесных древесных и иных растений, земли, животных, микроорганизмов и других природных компонентов, находящихся во взаимосвязи внутренней и взаимосвязи c внешней средой называется лесом. Лес всегда был объектом хозяйственной деятельности человека, ресурсный потенциал которого достаточного велик и имеет постоянную тенденцию к расширению в связи с созданием новых технологий получения продуктов.
Одной из основных частей, имеющей наибольшее хозяйственное значение, является насаждение – совокупность растений, состоящая из древостоя, а также подроста, подлеска и живого напочвенного покрова, объединенных однородными лесорастительными условиями участка леса, и характеризующаяся определенной внутренней структурой. Безусловно, в этом комплексе компонентов наиболее ценным (при современном уровне технологий переработки лесных ресурсов) является древостой.
Различаясь породным составом, развиваясь в разнообразных природных и экологических условиях, отдельные насаждения требуют определенных, часто индивидуальных, хозяйственных подходов.
Разделяя многообразные лесные ландшафты на хозяйственно однородные единицы, которые принято называть таксационными выделами, используют комплекс критериев, получивших название “таксационных показателей насаждений”.
Часть таксационных показателей носит количественный, а часть - качественный характер, однако все они в достаточной степени взаимоопосредованы, то есть характеризуют единую сложную саморегулирующуюся систему, где отдельные компоненты оказывают взаимовлияние. Отдельные показатели характеризуют насаждение в целом, а другие только древостой.
К таксационным показателям характеризующим эту основную часть насаждения относят:
- происхождение; - средний возраст;
- форму; - элемент леса;
- состав; - полноту;
- среднюю высоту; - запас;
- средний диаметр; - класс товарности.
Показателями дающими характеристику насаждения в целом являются:
- бонитет;
- тип леса;
- подрост и подлесок.
Характеристика древостоя, включающая все перечисленные показатели, называется таксационным описанием.
Порядок расчета:
Исходными данными для таксации насаждений являются материалы закладки пробной площади с взятием модельных деревьев (таблицы 12 и 13). При формировании индивидуального варианта общее описание пробной площади не изменяется, а перечет деревьев по элементам леса (таблица 12) должен быть изменен. Для этого необходимо воспользоваться таблицей 14, по первой букве фамилии и последней цифре зачетной книжки следует определить величину поправки, на которую увеличивается общее число и число деловых стволов в указанной ступени толщины (таблица 12) по каждой древесной породе. Данные модельных деревьев (таблица 13) остаются неизменными для каждого варианта.
1.Определение среднего диаметра элемента леса
Ниже приводится методика определения таксационных показателей для базового варианта, приведенного в таблице 12. Для этого составляется вспомогательная таблица 15, в которой определяются суммы площадей сечений древесных стволов на высоте груди по ступеням толщины и в целом для элемента леса. Сумма площадей сечений древесных стволов по ступеням толщины определяются по таблицам приложений Л и М, которые составлены по формулам:
, (39)
Исходные данные для выполнения работы по таксации насаждений.
1. Край: Красноярский 2. Лесхоз: Северо-Енисейский
2. Лесничество: Ерудо-Питское 4. Квартал:27
3. Выдел: 3 6. Пробная площадь: 19
7. Площадь пробы: 0,35 га 8. Главная порода: лиственница
9. Подрост: 8С2Л (5-20); Нср=1,5 м, равномерный, благонадежный.
10. Подлесок: шиповник, ива Нср=0,8 м редкий, равномерный.
11. Покров: брусника, черника, голубика, зел. мхи.
12. Почвы: серые лесные 13. Положение: ровное.
13. Тип леса: сосняк бруснично-зеленомошный.
Таблица 12- Перечет деревьев по элементам леса
| Ступень | Лиственница | Сосна | |||||||
| толщины, | Число стволов, шт. | Число стволов, шт. | |||||||
| см | деловых | полуде- ловых | дровя-ных | Итого | деловых | полудело-вых | дровяных | Итого | |
| - | |||||||||
| - | - | ||||||||
| - | - | ||||||||
| - | - | - | |||||||
| - | - | - | |||||||
| - | - | - | - | ||||||
| - | - | - | |||||||
| - | - | - | - | ||||||
| - | - | - | - | - | - | ||||
| - | - | - | - | ||||||
| Итого | - | ||||||||
| на 1 га | - | ||||||||
