Оценка леса и расчет пользования в условиях красноярского лесничества 4 страница

Таблица 13 - Данные обмера модельных деревьев

Ступень	Лиственница	Сосна
толщины,	диаметр на	высота,	объем,	воз-раст,	диаметр на	высота,	объем,	воз-раст,
см	высоте груди, см	м	м³	лет	высоте груди, см	м	м³	лет
	8,6	12,7	0,038		8,2	10,5	0,030
	12,5	16,1	0,100		12,8	13,5	0, 080
	15,0	18,8	0,170		16,7	15,5	0,165
	19,0	19,4	0,306		21,2	17,1	0,271
	26,0	20,0	0,606		25,0	18,6	0,420
	28,7	21,5	0,787		28,5	19,8	0,610
	31,4	22,0	0,881		31,2	20,3	0,793
	36,5	24,0	1,130		37,9	20,5	1,09
	40,6	24,4	1,400		39,5	21,0	1,300
	45,6	25,0	1,710		46,0	21,3	1,570

Таблица 14 - Поправки для формирования вариантов

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

Таблица 15 - Определение среднего диаметра элемента леса

Площадь пробы 0,35 га

Ступень	Древесные породы
толщины,	Лиственница	Сосна
см	число ство-лов, шт. (N)	сумма пло- щадей се-чений, м²(åg)	число ство-лов, шт. (N)	сумма пло-щадей се-чений, м²(åg)	D_ср(Л)=19,5 см;
		0,1156		0,0402	D_ср(С)=20,4 см;
		0,2939		0,1809
		1,2259		0,2412
		1,4758		0,2826
		0,8591		0,4522
		0,6154		0,2462
		0,5627		0,4019
		0,3052		0,2035
		0,2512	-	-
		0,3040		0,1520
Итого на пробе		6,01		2,20
на 1 га		17,17		6,29

где åg - площадь сечений стволов, м², в каждой ступени толщины;

D_1,3 – диаметр (м) середины ступени толщины 8, 12, 16 и т.д.;

N - число стволов (шт) в различных ступенях толщины.

После определения сумм площадей сечений в различных ступенях толщины находится общая сумма площадей сечений деревьев по пробной площади:

, (40)

Находится площадь поперечного сечения среднего дерева насаждения:

, (41)

где N – число деревьев (шт.) на пробной площади.

Так как , то средний диаметр определяется из выражения:

, (42)

Для определения среднего диаметра используется таблица приложения А. Средний диаметр определяется с точностью до 0,1 см.

2. Определение средней высоты элемента леса

Для определения средней высоты элементов леса используются данные таблицы 13.Среднюю высоту определяют двумя способами: а) по графику “кривая высот”, б) по формуле Лорея.

а) Определение средней высоты по кривой высот.

Для этого необходимо построить график зависимости между диаметрами и высотами модельных деревьев (рисунок 3).

На оси абсцисс откладывают значения диаметров модельных деревьев на высоте груди, а на оси ординат – их высоты. Система точек выравнивается плавной параболической кривой. На оси абсцисс откладывается значение среднего диаметра элемента леса и из этой точки восстанавливается перпендикуляр до пересечения с кривой высот. Эта ордината, снятая в масштабе с оси У, и будет являться средней высотой элемента леса. Для лиственницы Н_ср=19,9 м, а для сосны Н_ср=17,6 м.

Рисунок 3 – Кривая высот

б) Определение средней высоты по формулам Лорея.

Формула Лорея для определения средней высоты элемента леса имеет следующий вид:

, (43)

где Н₈, Н₁₂, Н₁₆,..., Н_n - высоты модельных деревьев, м (таблица 13);

åg₈, åg₁₂, åg₁₆,..., åg_n - суммы площадей сечений деревьев, м², в

каждой ступени толщины (таблица 14).

3.Определение полноты элемента леса.

Полнота древостоя определяется по элементам леса, и она подразделяется на абсолютную и относительную.

а) Абсолютная полнота это сумма площадей сечений деревьев (м²/га) элемента леса, переведенная на 1 га. В таблице 15 суммы и площадей сечений в переводе на 1 га для древесных пород, следовательно, абсолютная полнота лиственницы åg_{на 1 га}=17,17 м²/га, а для сосны åg_{на 1 га}=6,29 м²/га.

б) Относительная полнота определяется по формуле:

, (44)

где Р - относительная полнота элемента леса, принимающая значение от 0,1 до 1,0;

åg_{такс. насажд.} - сумма площадей сечений деревьев на 1 га элемента леса (м²/га), т.е. абсолютная полнота элемента леса;

åg_{норм.насажд} - сумма площадей сечений деревьев на 1 га нормального древостоя при полноте 1,0.

Это значение берется из стандартной таблицы сумм площадей сечений в м² и запасов насаждения в м³ на 1 га при полноте 1,0. (Стандартная таблица полнот и запасов ЦНИИЛХ. Приложение Н).

åg_{норм.нас.(листв.)}=34,3 м²/га

åg_{норм.нас.(сосны)}=33,3 м²/га

Р_л= 17,17/34,3=0,5 Р_с=6,29/33,3=0,19

В целом полнота насаждения составляет 0,50+0,19=0,69.

4.Определение запаса элементов леса.

Этот таксационный показатель определяется несколькими способами:

а) Определение запаса по кривой объемов.

Исходными данными для определения запаса этим способом являются результаты обмера модельных деревьев по ступеням толщины (таблица 13).

На миллиметровой бумаге строится график зависимости объемов модельных деревьев от их диаметров. Рекомендуемый масштаб для диаметров в 1 см - 2 см, а для объемов 0,1 м³ - 1 см или же 0,2 м³ - 1 см. Система точек нанесенных на график, выравнивается плавной вогнутой линией, рисунок 4. Из значений средин ступеней толщины восстанавливаются перпендикуляры до пересечения с выровненной кривой. С точек пересечения проводится линии, параллельные оси абсцисс, до пересечения с осью ординат, с которой снимаются усредненные объемы древесных стволов для различных ступеней толщины. Эти данные переносятся в таблицу 16, в которой производится расчет запасов деревьев по ступеням толщины и в целом для элементов леса.

Число стволов в таблицу 16 переносится из таблицы 12, причем число полуделовых стволов распределяется поровну между деловыми и

дровяными. Запас на каждой ступени толщины определяется путем перемножения объема одного ствола на число деловых, а затем и дровяных стволов. Общий запас на пробной площади определяется суммированием запасов различных категорий стволов в каждой ступени толщины. (М_общ.=М₈+М₁₂+М₁₆+...+М_n). В завершении запас на пробной площади переводится на 1 га.

Рисунок 4 – Кривая объемов

Таблица 16 – Определение запасов по кривой объемов

Ступень толщины	Лиственница	Объем одного ствола, м³	Запас, м³
Число стволов, шт	деловых	дровяных	итого
деловых	дровяных	итого
				0,034	0,376	0,205	0,581
				0,086	2,065	0,172	2,237
				0,166	9,938	0,166	10,104
				0,275	12,664	0,275	12,940
				0,417	7,506	0,417	7,923
		-		0,592	5,924	-	5,924
		-		0,803	5,620	-	5,620
		-		1,050	3,150	-	3,150
		-		1,335	2,669	-	2,669
		-		1,658	3,316	-	3,316
итого на пробе				-	53,227	1,235	54,462
Итого на 1 га				-	152,1	3,5	155,6

Аналогичным способом рассчитываются запасы и по другой древесной породе.

б) Определение запаса по прямой объемов

Прямая объемов строится по данным обмера модельных деревьев (таблица 13). В отличии от кривой объемов, на оси абсцисс откладываются не диаметры, а площади поперечных сечений модельных деревьев, а на оси ординат их объемы, рисунок 5. Для нахождения площади сечений, по известным диаметрам модельных деревьев, используется приложение А. Полученная система точек выравнивается прямой линией. Из точек площадей сечений, соответствующих диаметров ступеней толщины (8, 12, 16 и т.д.) восстанавливаются перпендикуляры до пересечения с прямой объемов и по оси ординат снимаются усредненные объемы стволов для каждой ступени толщины, которые заносятся в таблицу 17. Дальнейший расчет запасов производится также как и по кривым объемов.

Рисунок 5 – Прямая объемов

В таблице 17 представлен расчет запаса по прямой объемов для лиственницы, по другой породе расчет производится по аналогии.

Таблица 17 – Определение запасов по прямой объемов

Ступень толщины	Площадь поперечного сечения ступени	Лиственница	Объем одного ствола, м³	Запас, м³
Число стволов, шт	деловых	дровяных	итого
деловых	дровяных	итого
	0,0050				0,054	0,598	0,326	0,925
	0,0113				0,122	2,937	0,245	3,182
	0,0201				0,218	13,054	0,218	13,272
	0,0314				0,340	15,638	0,340	15,978
	0,0452				0,490	8,812	0,490	9,301
	0,0616		-		0,666	6,663		6,663
	0,0804		-		0,870	6,092		6,092
	0,1018		-		1,101	3,304		3,304
	0,1257		-		1,360	2,720		2,720
	0,1521		-		1,645	3,291		3,291
Итого на пробе						63,109	1,618	64,727
Итого на 1 га						180,3	4,6	184,9

в) Определение запаса по объемным таблицам

Для того чтобы воспользоваться объемными таблицами, необходимо определить разряд высот по обеим породам. Разряд высот определяется по соотношению среднего диаметра и средней высоты элемента леса, с использованием таблицы приложения П. При среднем диаметре лиственницы 19,5 см и средней высоте 19,9 м, определенной графическим способом, в приложении П определено IV разряд высот. Для сосны D_ср=20,4 см; H_ср=17,6 см, разряд высот VI.

После определения разряда высот необходимо воспользоваться объемными таблицами (см. приложение Р), которые определяют усредненный объем стволов по ступеням толщины для определенного разряда высот. Объемы переносятся в таблицу 18, а определение запасов производится аналогично, определению их по кривой и прямой объемов.

г) Определение запаса по методу средней модели

Запас этим способом определяется по формуле:

, (45)

где V_мод - объем модельного дерева насаждения, м³;

åg_{такс.насажд.} - сумма площадей сечений на высоте груди таксируемого элемента леса (м²) в переводе на 1 га.

g_мод. - площадь поперечного сечения (м²) на высоте груди модельного дерева насаждения.

Модельным деревом насаждения называется такое дерево, которое имеет диаметр и высоту, близкую к среднему диаметру и высоте таксируемого элемента леса. Оно обычно подбирается вблизи пробной площади, срубается. Затем по сложной формуле Губера определяется его объем [4]. Данные для выполнения задания выбираются из таблицы 13 и помещаются в таблицу 19.

Таблица 19 - Характеристика насаждения, моделей и запаса по

элементам леса

Характеристика насаждения эелемента леса	Данные фактической средней модели	Запас, м³/га
Средний диаметр, см	Средняя высота, м	Сумма пло-щадей сечений м²/га	диаметр, см	высота, м	площадь сечения на 1.3 м, м²	Объем, м³
Лиственница
19,5	19,9	17,17	19,0	19,4	0,0284	0,306	185,0
Сосна
20,4	17,6	6,29	21,2	17,1	0,0353	0,271	48,3

Таблица 18 – Определение запасов по объемным таблицам

Ступень толщи-ны	Лиственница	Сосна
Число стволов, шт.	Объем одного ствола, м³	Запас, м³	Число стволов, шт.	Объем одного ствола м³	Запас, м³
	Дело-вых	Дро-вяных	Итого	Дело-вых	Дро-вяных	Итого	Дело-вых	Дро-вяных	Итого	Дело-вых	Дро-вяных	Итого
				0,036	0,40	0,22	0,61				0,028	0,20	0,03	0,23
				0,092	2,21	0,18	2,39		-		0,078	1,25	-	1,25
				0,18	10,80	0,18	10,98		-		0,16	1,92	-	1,92
				0,31	14,26	0,31	14,57		-		0,27	2,43	-	2,43
				0,47	8,46	0,47	8,93		-		0,42	4,20	-	4,20
		-		0,68	6,80	-	6,80		-		0,59	2,36	-	2,36
		-		0,98	6,86	-	6,86				0,8	2,40	1,60	4,00
		-		1,22	3,66	-	3,66		-		1,03	2,06		2,06
		-		1,55	3,10	-	3,10	-	-	-	-	-	-	-
		-		1,92	3,84	-	3,84		-		1,59	1,59	-	1,59
Итого на пробе					60,38	1,36	61,74					18,40	1,63	20,04
на 1 га					172,5	3,9	176,4					52,6	4,7	57,3

д) Определение запаса методом учетных деревьев

Учетные деревья - это модели взятые по ступеням толщины, у которых определены D_1.3, H, А и V (таблицу 13). Эти данные и послужат основой для определения запаса по элементам леса. Для облегчения определения запаса необходимо составить таблицу 19.

Таблица 19 - Определение запаса методом учетных деревьев

Данные учетных деревьев
Ступень толщины	Лиственница	Сосна
Диа-метр на 1,3 м, см	площадь сечения, м²	объем, м³	диаметр на 1,3 м, см	площадь сечения, м²	объем, м³
	8,6	0,0058	0,038	8,2	0,0053	0,030
	12,5	0,0123	0,100	12,8	0,0129	0,800
	15,0	0,0177	0,170	16,7	0,0219	0,165
	19,0	0,0284	0,306	21,2	0,0353	0,271
	26,0	0,0531	0,606	25,0	0,0491	0,420
	28,7	0,0647	0,787	28,5	0,0638	0,610
	31,4	0,0774	0,881	31,2	0,0764	0,793
	36,5	0,1046	1,130	37,0	0,1075	1,09
	40,6	0,12195	1,400	39,5	0,1225	1,300
	45,6	0,1633	1,710	46,0	0,1662	1,570
	å 0,6494 å 7,128	å 0,6609 å 7,049

Площади сечений учетных деревьев находятся по таблице, приложение А. Запас элемента леса определяется по формуле:

, (46)

где åV_уч.дер. - сумма объемов учетных деревьев элемента леса, м³;

åg_{такс.насажд.} - сумма площадей сечений на высоте груди

таксируемого элемента леса (м²) в переводе на 1 га;

åg_{уч. дер.} - сумма площадей сечений на высоте груди (м²) элемента

леса.

е) Определение запаса по формуле

, (47)

где åg - сумма площадей сечений на высоте груди (м²) таксируемого

элемента леса на 1 га;

H_ср - средняя высота элемента леса, м;

f - среднее старое видовое число для элемента леса.

Старое видовое число для элементов леса определяется по формуле [19] для модельных деревьев помещенных в таблице 19. Для того, чтобы определить старое видовое число необходимо рассчитать объем цилиндра по формуле [20]:

ж) Определение запаса по формуле:

, (48)

где f_э - эмпирическое видовое число, которое для светолюбивых древесных пород (сосна, лиственница, береза, осина) равно 0,40, а для теневыносливых (ель, пихта, кедр) - 0,42.

з) Определение запаса по стандартной таблице (см. приложение Н).

Входом в стандартную таблицу является древесная порода и ее средняя высота. Так, по лиственнице Н_ср=19,9 м, а по сосне - 17,6 м. По таблице приложение Н указанных средний высотах запас при полноте Р=1,0 лиственницы составит М_листв.=302 м³/га, а сосны М_сосны=276 м³/га. Полнота лиственницы составляет Р_л=0,50, сосны Р_с=0,19. Отсюда запас определяется: