Графические способы определения запаса

Способ основан на закономерностях строения древостоев и взаимосвязи объёмов деревьев с диаметром деревьев на высоте груди, в частности:

Ø на наличии связи между объемами и диаметрами 20-25 деревьев (способ кривой объемов Шпейделя), V=f(d),

Ø между объемами деревьев с площадями сечений (способ прямой объемов Копецкого), V=f(d²) или V=f(g), (15-20 деревьев)

Ø между корнем кубическим из объемов и диаметрами V ^1/3 =f(d) (прямая Макаренко), (10-12 деревьев),

^Ø между отношением объёмов о отношением диаметров по аллометрии Хлюстова, Vi/V_ср=f(Di/D_cр) ^2,36±0,012 (3-4 дерева).

Относительно небольшое число моделей (10...15 шт.) выбирают свободно, без соблюдения требования соответствия их диаметра средним диаметрам отдельных ступеней, но с расчетом, чтобы они могли характеризовать все насаждение, т. е. стремятся отбирать модели пропорционально числу деревьев в ступенях толщины. Взятые модели должны быть близкими к средним по высоте и форме ствола для деревьев соответствующего диаметра. Диаметр моделей измеряют с точностью до 0,1см, а их высоту до 0,1 м. Объем срубленных моделей определяют обычным способом (по сложной формуле срединных сечений). Полученные данные служат основанием для построения графиков.

При определении запаса по кривой объемов Шпейделя (рис. 1) график строят на миллиметровой бумаге, где по оси абсцисс в определенном масштабе откладывают диаметры моделей, а по оси ординат — их объемы. Вершины ординат, восстановленные из точек, соответствующих диаметрам моделей, соединяют прямыми линиями. Полученную ломаную выравнивают в плавную вогнутую кривую объемов. С выравненной кривой снимают отсчеты средних объемов для каждой ступени толщины. Перемножив их на число деревьев ступени, получают запас ступени, а сумма этих запасов дает общий запас древостоя:

М=V₁*n₁+V₁*n₁,+,...,+V_n*n_n.

Недостаток способа заключается в том, что при малом числе моделей полученную ломаную линию трудно перевести в плавную кривую, при этом не исключены ошибки. Поэтому с целью устранения этого недостатка вместо кривой строят прямую объемов (предложение Копецкого). Для этого на графике по оси абсцисс вместо диаметров откладывают соответствующие им площади сечений или квадраты диаметров, а по оси ординат — объемы (рис. 2). Соединив точки объемов, получают слаболоманую линию, которую либо графически, либо аналитически (по уравнению V=ag+b), начиная с диаметра 12 см и выше, выравнивают в прямую. При меньших диаметрах линейная связь между объемами и площадями сечений нарушается, вследствие чего в тонких ступенях прямая переходит в кривую, которую проводят по графику. Выравненные значения объемов используют для вычисления общего запаса так же, как по способу кривой объемов.

Графические способы определения запаса просты и при 10...15 моделях обеспечивают точность 13...5%, вследствие чего они широко применяются на практике, когда не требуется определить выход сортиментов.

Определение запаса по таблицам объемов

Среди всех перечисленных методов определения запаса этот метод наименее трудоемок, так как не требует отбора и рубки модельных деревьев, а техника расчетов запаса является предельно простой. По этой причине он особенно широко применяется на практике, в частности при таксации лесосечного фонда.

Исходными материалами для расчетов служат:

· перечетная ведомость,

· данные измерения высот,

· таблицы, содержащие сведения об объемах древесных стволов.

Для подбора соответствующей определенным условиям таблицы объемов необходимо установить разряд высоты, под которым понимается определенное соотношение диаметра и высоты. Разряд высоты можно определить двумя путями:

· либо отдельно для каждой ступени толщины,

· либо как среднее для всего древостоя.

В первом случае по данным измерений высот у 12...15 деревьев каждого элемента леса строится график зависимости высот от диаметров (кривая высот). С графика снимаются выравненные значения высот для каждой ступени толщины. Путем сравнения полученных соотношений диаметров и высот с данными вспомогательных таблиц устанавливают разряд высоты, по которому подбирают соответствующую таблицу объемов. Если разряды высот в отдельных ступенях толщины окажутся не одинаковыми, рассчитывают среднее для всех ступеней толщины значение разряда высоты или пользуются безразрядными таблицами объемов.

Средний для древостоя разряд высоты можно установить и без построения кривой высот. Для этого достаточно определить средний диаметр и среднюю высоту древостоя (по данным измерений высот в трех центральных ступенях толщины).

После выбора таблицы объемов соответствующего разряда высоты из нее выписывают значения объемов одного дерева для каждой ступени толщины. Умножив их на число деревьев ступени, находят запасы по ступеням толщины. Сумма запасов всех ступеней дает запас древостоя (элемента леса).

При правильном определении разряда высоты и удачном подборе таблицы объемов суммарная ошибка в определении запаса этим способом не превышает ±5%. С целью снижения возможной ошибки из-за различий в форме стволов табличного и таксируемого древостоев рекомендуется пользоваться районированными (местными) таблицами объемов. При таксации лесосек аналогичное определение запасов производится с по- мощью данных об объемах, содержащихся в местных сортиментных таблицах.