Определение объема ствола растущего дерева

Для определения объема ствола растущего дерева используются следующие способы:

1 На основе непосредственно измеренных параметров компонентов формулы V = g_1,3×f×H. По измеренному на высоте груди диаметру определяется площадь сечения, которая умножается на измеренную высотомером высоту дерева и на видовое число, определяемое по таблице региональных видовых чисел либо на основе обмера моделей.

2 На основе использования закономерных связей объемов с параметрами деревьев определяются объемы как отдельных деревьев, так и их совокупностей для основных лесообразующих пород

Например, по способу А. Шиффеля, используется связь видового числа со вторым коэффициентом формы. Видовое число находится по таблице Ткаченко всеобщих видовых чисел и взаимосвязи их со вторым коэффициентом формы и высотой. Способ не отличается оригинальностью, а лишь избавляет от дополнительных вычислений.

3 Способ номограмм закономерных взаимообусловленных изменений видового числа с коэффициентом формы, разработанный Г. М. Козленко. Одна связь отражает взаимоотношения видового числа, первого коэффициента формы и коэффициента формы для одной десятой высоты ствола. Другая отражает взаимообусловленные изменения коэффициентов первого, второго и определяемого по диаметру на одной десятой части ствола.

Для определения объема по предложению Г. М. Козленко необходимо измерить у растущего дерева наиболее доступные диаметры на одной десятой и одной четвертой высоты ствола, затем найти видовое число и коэффициент формы, которые являются компонентами в формуле определения объема ствола.

Расчеты проведенные по номограммам позволяют без значительных затрат времени рассчитать показатели формы растущих стволов и определить объем растущего дерева.

4 Способ определения объема по взаимосвязям видового числа и высоты дерева. В настоящее время установлены средние величины q₂ для главнейших пород: березы 0,65, сосны 0,67, дуба 0,68-0,69, ели, осины, ольхи черной, пихты 0,70.

Например, если в формуле А. Шиффеля f = 0,14+0,66q , использовать величину q₂ в виде средней величины q₂ в пределах соответствующей породы, то формула приобретет вид f = a + .

Следовательно, видовое число при этом будет зависеть от Н, а не от изменения q₂ по высотам.

Поэтому для лесообразующих пород Беларуси проф. В. Ф. Багинским получены цифровые значения параметров а и b:

сосна	F=1,268 / Н+0,4092 (5£ Н £ 35)
ель	F=1,004 / Н+0,4343 (5£ Н £ 35)
береза	F=0,980 / Н+0,3988 (11£ Н £ 34)
осина	F=0,887 / Н+0,4196 (11£ Н £ 34)
черная ольха	F=0,737 / Н+0,4521 (11£ Н £ 34)
дуб	F=0,855 / Н+0,4333 (11£ Н £ 34)

По ним вычислены средние видовые числа насаждений названных древесных видов. Они приведены в действующем справочнике “Нормативные материалы для таксации леса Белорусской ССР, М., 1984.

В качестве примера в таблице показаны величины F для разных пород.

Средние видовые числа древостоев Беларуси

Средняя высота, м	Видовые числа для пород
сосна	ель	дуб	береза	осина	ольха черная
	0,643	0,652	0,621	0,609	0,617	0,618
	0,529	0,541	0,517	0,502	0,516	0,525
	0,491	0,504	0,483	0,466	0,482	0,493
	0,472	0,485	0,465	0,448	0,466	0,478
	0,460	0,474	0,455	0,437	0,456	0,468
	0,453	0,467	0,448	0,430	0,449	0,462
	0,447	0,461	0,443	0,425	0,444	9,458

Вычисление видовых чисел проводится в основном по уравнению гиперболы, по зависимости f от H. Для молодняков учитывается дополнительно и значение диаметра.

Используя видовые высоты, определяемые по приведенным регрессионным уравнениям по соотношению v = Σg×Hf находят объем как отдельного растущего дерева, так и насаждения в целом с приемлемой точностью (при массовых расчетах до 10%) при этом используются утвержденные нормативные видовые высоты (НхF) для основных лесообразующих пород.

5 Кроме указанных, имеются и другие эмпирические формулы для приближенного определения (ориентировочной оценки) объемов растущих деревьев (Денцина, Шустова, Деменьтьева):

Для определения объема ствола растущего дерева может быть использована простая и удобная формула, предложенная Денциным:

V=0.001xd_1.3

Формула удовлетворительно работает при высоте деревьев сосны – 30м, для других пород – 26м. При отличии фактической высоты от базовой на 1м в расчетную величину объема вносится поправка в размере 3%

Формула Н.Н. Дементьева помимо d_1,3, включает и высоту ствола. Установив, что при q₂ = 0,65 видовое число f может быть принято равным 0,425, он включил эту величину в общую формулу объема растущего ствола: v=gHf= Н ^. 0,425=(3,14 ^. 0,425 d²H) / 4 = 0,333 d²H= d^{2 .} H/3

Для стволов, имеющих иные q₂, в формулу к высоте ствола вводится поправка и формула приобретает вид v = d^{2 .} (H+h) / 3

На каждые 0,05q₂ следует прибавлять или убавлять 3 м. Так, для стволов, у которых q₂ = 0,70, поправка +3 м; при q₂ = 0,75 поправка +6 м; при q₂ = 0,60 поправка со знаком минус, т.е. - 3 м и т.д. Сопоставление объемов, полученных по этой формуле, с данными объемных таблиц показало, что значения объемов находятся в близких пределах.

Формула проф. Б.А. Шустова учитывает соотношение q₂ : f, которое, по данным его исследований, носит константный характер: для сосны q₂ : f = 1,468, для дуба q₂ : f = 1,476, для ели q₂ : f = 1,450. Исходя из этого, получена формула определения объема на основе измерений трех компонентов: v = 0,534 d_1/2 d_1/3 H

Например, d_1,3 = 20 см; d_1/2 = 14 см; Н = 23 м; тогда

v = 0,534 ^. 0,20 ^. 0,14 ^. 23 = 0,342 м³.

По таблицам Союзлеспрома объем такого ствола v = 0,332 м².

6 На основе измерений диаметров и высот определяется объем растущих деревьев с приемлемой точностью и по региональным таблицам объемов стволов. Наибольшее распространение и применение при массовой таксации древостоев получили таблицы объемов с учетом среднего коэффициента формы..

Они применяются следующим образом – по строке ступени толщины, соответствующей диаметру растущего дерева, находят высоту, максимально близкую к высоте дерева, и рядом (справа от колонки значений высоты) находят объем одного ствола, который затем умножается на количество деревьев в таксируемом насаждении.

Таким образом, объем растущего дерева можно найти как по данным параметров замеренных у отдельного дерева, так и использовать усредненные параметры их совокупности. Точность определения его будет находиться в пределах до 10%, повышаясь при увеличении количества замеров и снижаясь при их уменьшении.