Таксация леса

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Таксация леса - комплекс технических приемов и действий по выявлению, учету и оценке качественных и количественных характеристик лесных ресурсов на данный момент и с течением времени.

Основная цель данной работы состоит в выявлении и установлении соотношений между количественными и качественными характеристиками запасов древесины на корню и показателями возможного производства лесоматериалов из этой древесины.

Для достижения поставленной цели следует выполнить ряд задач:

1. Рассмотреть существующие способы таксации леса.

2. Ознакомиться с различными инструментами, применяемыми для таксации леса на корню.

3. Определить таксационные показатели элемента леса по данным перечета деревьев на пробной площади: среднюю площадь сечения, средний диаметр, среднюю высоту.

4. Определить суммы площадей сечения на 1 га по породам, полноту, форму и состав древостоя по элементам леса.

5. Определить запас древостоя по данным измерительной таксации.

6. Установить разряд высот древостоя элемента леса.

7. Произвести материально-денежную оценку лесосеки по данным сплошного перечета.



1. Теоретическая часть

видовый древостой физический таксация

1.1 Способы таксации леса

Физические способы таксации.

Физические способы таксации используют для наиболее точного определения объема древесной массы, а также в научных целях. Выделяют 2 физических способа:

1) ксилометрический;

2) весовой.

Ксилометрический способ основан на известном законе физики: «Тело, погруженное в воду, вытесняет объем равный своему объему». Для измерения объема испльзуют приборы - ксилометр и объемометр.

Ксилометры бывают с постоянным и переменным уровнем. Самый простой ксилометр с постоянным уровнем представляет собой цилиндр из толстой жести. В лесу за неимением такого цилиндра пользуются обыкновенной кадкой с отверстием и водоспускным желобом или краном в верхней части. Кран закрывают, в кадку наливают воду -- несколько выше уровня крана, затем открывают его и дают стечь излишку воды. После этого в кадке устанавливается такой уровень воды, при котором она начинает выливаться через кран при малейшем ее подъеме. В таком положении ксилометр можно использовать для работы. Куски древесины осторожно погружают в него, удерживая тонкой железной иглой. Вода, вытесненная погруженной древесиной, будет выливаться через кран в подставленное ведро.

Объем вылившейся из кадки воды можно измерить стеклянным водомерным сосудом, на стенке которого нанесены деления в десятых и сотых долях литра, или следующим способом. Известно, что 1 воды при температуре 4°С весит 1 кг. Вес количества воды, вытесненной из ксилометра, в килограммах и будет равен ее объему в кубических дециметрах.

Крупные куски древесины следует погружать поодиночке, мелкие и хворост предварительно связывать в пучки.

Объем свежесрубленной древесины определяется ксилометром очень точно. Если же древесина после рубки несколько подсохла, то при погружении в воду она впитывает в себя некоторое количество воды. В таких случаях делают поправку на количество впитавшейся в древесину воды. Для этого ее следует взвесить перед тем, как опустить в ксилометр, и вторично после того, как она будет вынута из него. Второй вес окажется больше первого. Разность между ними покажет вес впитавшейся воды в килограммах, или объем ее в кубических дециметрах. Следовательно, разность в весе дает объем впитавшейся воды. На этот объем и следует увеличить вычисленный объем древесины.

Ксилометры с переменным уровнем используются для более точных определений объемов. Они бывают разной конструкции. Цилиндр изготовляется из оцинкованной жести. Диаметр его примерно от 30 до 70 см, высота около 1,5 м. Внизу цилиндра имеется кран для выпуска воды. На некотором расстоянии от дна в боковую стенку вделана коленчатая стеклянная трубка, изогнутая свободным концом вверх. К трубке прикреплена шкала с делениями и нониусом.

Деления на шкале наносят следующим образом: наливают в цилиндр воду до тех пор, пока она не появится внизу вертикальной части трубки, и уровень ее отмечают цифрой 0. Затем в сосуд вливают, предположим, 1 дм3 воды. Когда уровень воды в трубке поднимется до определенного предела, его отмечают цифрой 1. Далее вливают еще 1 дм3 воды и на шкале против поднявшегося уровня воды наносят цифру 2, и т. д. Расстояние между цифрами на шкале можно разделить еще на десятые доли кубического дециметра.

Перед началом работы в цилиндр наливают столько воды, чтобы в нее можно было погрузить предмет, объем которого требуется определить. Затем отмечают уровень воды, показанный на шкале. Погрузив предмет, отмечают уровень воды, оказавшийся в стеклянной трубке. Разность этих двух измерений покажет объем погруженного тела.

Определять объем этим методом надо возможно быстрее, так как, если для испытания взята сухая древесина, она может впитать в себя некоторое количество воды, которое, не будучи учтено, скажется на точности результатов. В противном случае нужно внести в вычисление поправку. После того как древесина вынута из ксилометра, замечают на шкале уровень оставшейся воды и сравнивают его с тем, который был до погружения, объем оставшейся воды будет меньше первоначального. Второй отсчет нужно сделать после того, как с вынутой из воды древесины стечет вся вода. Объем впитавшейся воды следует прибавить к найденному объему древесины.

Ксилометрический способ учета применяется исключительно при опытно-исследовательских работах. На основании достаточного числа наблюдений получают средние данные, например о количестве плотной древесины, содержащейся в единице объема складочной меры какой-либо лесопродукции (чаще всего дров); полученными средними, выраженными в виде коэффициентов, и пользуются на практике. Ксилометрический способ учета применяется не только в таксации, но и в других лесоводственных исследованиях, например при определении объема семян разных лесных пород, хвои, корней, сеянцев, саженцев и т. д.

Весовой способ основан на следующем законе физики: «Тело погруженное в жидкость теряет в весе столько, сколько весит вытесненная им жидкость». Так, если известен вес вытесненной жидкости и вес единицы ее объема, например кубического дециметра, то, разделив первую величину на вторую, можно получить объем вытесненной жидкости, а следовательно, и объем погруженного в неё тела.

При определении объема древесины приходится пользоваться или абсолютным, или удельным ее весом. Но вес древесины -- величина непостоянная даже для одной и той же породы, и зависит от многих причин, например от типа леса, положения дерева в древостое по классу роста, местонахождения древесины в стволе, степени влажности древесины и т. д.

Вследствие такого непостоянства веса единицы объема древесины одной и той же породы в практике пользуются обычно средними данными ее веса, при этом получаются приближенные результаты.

Стереометрические способы таксации.

В стереометрических способах используются приближенные формулы: простые и сложные.

К простым формулам относятся:

1) формула срединного сечения Смалиана

,

где: - площадь сечения у основания ствола;

- площадь сечения на расстоянии L от шейки корня;

2) формула срединного сечения Губера

,

где: - площадь поперечного сечения на половине ствола.

3) формула Госфельда

4) формула Ньютона - Рикке

в этой формуле учитывается

В сложных формулах учитывается большое количество измерений сечений. К сложным формулам относятся:

1) формула Смалиана

2) формула Губера

3) формула Симсона

Все рассмотренные формулы дают объем стволов приблизительно, поэтому необходимо знать погрешность. Объемы определенные физическими способами принимают за истинные и находят расхождения между ними и объемами найденными стереометрическими формулами. Сопоставление этих объемов показало, что все сложные формулы дают близкие результаты. Расхождения лежат в пределах 2%, их признают не существенными, а все четыре формулы - равноценными по точности. Простые формулы менее точные, чем сложные.

Определение видового состава древостоя.

По видовому составу пород древостои делят на чистые, т. е. такие, в состав которых входит только одна порода, и смешанные - когда этих пород две, три и больше.

Состав древостоя характеризуют формулой. В которую входят название породы и цифровой коэффициент, определяющий степень участия ее по запасу в образовании древостоя. Сумма всех коэффициентов формулы состава древостоя равняется десяти. Породы обозначаются в формуле состава начальными заглавными буквами их названия, например береза - Б, дуб - Д, сосна - С и т. д. Формула состава чистого соснового или дубового древостоя будет иметь такой вид:

10С; 10Д.

Если несколько пород начинается одной и той же буквой, рядом с первой ставится вторая, малая, буква из ее названия, например липа - Лп, лиственница - Лц и т. д. в смешанных древостоях доля каждой породы определяется по соотношению их запасов или площадей сечения на высоте груди, например:

7С2Б1Лп.

Если доля участия породы в древостое выражается числом, меньшим единицы, ее отмечают знаком плюс (+) или словом «единично» (ед.), например:

8С2Б+Лп или 8С2Б ед. Лп.

Если порода неравномерно рассеяна по площади, а входит в состав группами, это также отмечается в формуле состава словом «групповое» (гр.), например:

6Е3Лп1Б гр.

В сложных древостоях состав каждого яруса определяют отдельно, а формулу состава ярусов изображают в виде дроби, в числителе которой приводят состав верхнего яруса, в знаменателе - второго:

.

Состав третьего яруса древостоя характеризуется только перечислением названий пород в убывающем порядке.

При перечислительном методе определения видового состава древостоя требуется сделать в нем перечет деревьев с разбивкой по ярусам, а в пределах ярусов - по породам.

При глазомерном определении состава древостоя следует ориентироваться не на площади сечения, которые трудно удержать в зрительной памяти. А на запасы. При этом нужно пользоваться относительными величинами запаса, т. е. решить, сколько из 10 его долей приходится на каждую породу.

Определение относительной полноты дерева двумя способами.

Первый способ - суммирование полноты всех элементов леса.

Относительная полнота леса находится по формуле

,

где: - сумма площадей сечений элемента леса,

- сумма площадей сечения нормального насаждения, того же возраста и класса бонитета.

Второй способ - суммирование площади поперечного сечения всех пород смешанного древостоя, сумму площадей сечения нормального насаждения определяется по преобладающей породе.

Определение запаса древостоя по данным измерительной таксации.

Запас определяется четырьмя способами:

Первый - запас определяется по таблицам хода роста. В таблицах приведен запас при максимальной полноте древостоя. Зная полноту конкретного древостоя. Определяется его запас по формуле

,

где: - запас нормального древостоя из таблиц хода роста. В смешанном древостое запас находится по породам, а затем вычисляется общий запас.

Второй - по таблице средних видовых чисел. Произведение средней высоты древостоя (Н) на среднее видовое число (F) называется видовой высотой. Для отдельных древесных пород в зависимости от средней высоты и разряда высот составлены общие таблицы средних видовых высот, которые позволяют определить запас древостоя по формуле

M = GFH.

В смешанном древостое запас находится сначала отдельно по породам, а затем для древостоя в целом.

Третий - по формуле M = ? G (H+3) K, в которой выражение H+3 заменяет видовую высоту. Показатель K различен для светолюбивых (K = 0.4) и теневыносливых пород (K = 0.42).

Определение общего запаса и выхода сортиментов и другой продукции по способу ступенчатого представительства.

В первую очередь находится уточненное число деревьев в данной ступени толщины по формуле

,

где: - сумма площадей сечения деревьев в данной ступени толщины;

- площадь сечения взятой модели.

Затем определяется запас по ступеням толщины для отдельных видов древесины по формуле

,

где: - объем модели;

- уточненное число деревьев.

Определение запаса элементов леса древостоя по способу средней модели.

Способ нахождения запаса древостоя по среднему модельному дереву применяется в тех случаях, когда не требуется расчленять запас на сортименты. Запас древостоя определяется по формуле:

где: - запас древостоя, ;

- сумма объемов взятых моделей, ;

- сумма площадей сечения деревьев на пробной площади, ;

- сумма площадей сечения взятых моделей, .

Определение текущего периодического прироста древостоя методом повторных перечетов.

Величина этого прироста является хорошим показателем для определения хода роста насаждений по запасу, а также результатов применения в лесу различных хозяйственных мероприятий: рубок ухода, мелиоративных работ и др.

Метод повторных перечетов дает наиболее точные результаты. Закладывают постоянные пробные площади и через определенные промежутки времени (3, 5, 10 лет) производят на них повторные перечеты деревьев, определяя после каждого перечета запас и другие таксационные признаки. По разности между двумя перечетами судят о приросте древостоев, принимая во внимание отпад и промежуточное пользование в насаждении.

Определение текущего периодического прироста по способу средней модели.

В каждой ступени толщины выбирают 2 - 3 модели и находят для ступени среднеарифметическую площадь сечения и текущий прирост. Текущий прирост всего древостоя по объему вычисляется по формуле:

,



где: , - среднеарифметические площади сечения моделей;

- среднеарифметические текущие приросты;

- площади сечения ступеней.

При определении текущего прироста по модельным деревьям допускают, что оно являлось типичным и n лет назад, а это не всегда бывает так, чем и объясняется неточность данного метода. Далее допускается, что число деревьев в ступенях в данный момент было таким же, как и n лет назад, чего также не может быть. Следовательно, естественный отпад в древостое при этом методе не учитывается, и размер текущего прироста оказывается преуменьшенным.

Способ нахождения прироста по местным опытным таблицам хода роста насаждений дает лишь приближенные данные и для работ исследовательского характера также неприемлем.

1.2 Инструменты, применяемые для таксации леса на корню

Таксация различных лесных объектов включает в себя замеры, проводимые специальными приборами и инструментами.

Для измерения длины ствола применяют метр (чаще всего складной), рейку и мерную ленту.

На многих измерительных приборах, используемых в таксации, имеются крупные и мелкие единицы измерения. Крупные используются при практических работах, мелкие - при исследовательских. Мерную ленту используют для измерения длинных сортиментов: стволов и бревен.

Толщину ствола или его части измеряют мерной вилкой, мерной тесьмой (рулеткой), лесной скобой и изредка складным метром.

Последние два прибора служат для измерения диаметра торцевых сечений бревен, мерной тесьмой измеряют окружность ствола с последующим вычислением его диаметра.

Высота растущих деревьев измеряется высотомерами различных конструкций (зеркальный высотомер, безбазисный высотомер, маятниковый высотомер и др.), иногда - мерными вилками и эклиметрами. Обычно для определения высоты этими инструментами необходимо знать расстояние (базис) до измеряемого дерева, но современные электронные высотомеры автоматически измеряют расстояния от таксатора до дерева, что позволяет быстро и с высокой точностью определить не только высоту всего дерева, но и положение ветвей, форму кроны.

Возраст обычно определяется по годичным слоям, которые можно подсчитать на пнях свежесрубленного дерева, но при отсутствии возможности рубить деревья пользуются возрастным буравом.

Сумма площадей сечений деревьев на высоте груди (1.3м) в квадратных метрах на 1 га измеряется полнометром В. Биттерлиха или призмой Н. Анучина.

Для определения объема древесины используются гидростатические весы.

Для измерения расстояний используется ультразвуковые приборы. Это позволяет работать даже при условии, что ствол дерева закрыт от таксатора листвой.

Для обработки таксационных материалов примеряют арифмометры, логарифметрические линейки, простейшие счетные машины и ЭВМ.



2. Расчетная часть

2.1 Определение таксационных показателей насаждения

Сосна:

Ступень толщины, см	Деловые	Полуделовые	Дровяные	Сумма площадей поперечного сечения, ?G,	Сухостой
				Делов.	Полудел.	Дров.
16	3			0,060			3
20	9			0,283			11
24	29			1,305
28	32			1,984			4
32	36			2,88			2
36	38			3,876
40	25			3,15
44	16			2,432
48	2			0,362
52	4			0,848
56	1			0,246
На пробе	195			17,426
На 1 га	234			20,911
итого	195	17,426
	234	20,911

Ель:

Ступень толщины, см	Деловые	Полуделовые	Дровяные	Сумма площадей поперечного сечения, ?G,	Сухостой
				Делов.	Полудел.	Дров.
12	4			0,045
16	18			0,36
20	18			0,558
24	11			0,495
28	12			0,744
32	10			0,8
36	4			0,407
40	3			0,377
44	1			0,152
На пробе	81			3,938
На 1 га	97,2			4,726
итого	81	3,938
	97,2	4,726

Береза:

Ступень толщины, см	Деловые	Полуделовые	Дровяные	Сумма площадей поперечного сечения, ?G,	Сухостой
				Делов.	Полудел.	Дров.
12			3			0,034
16		2	5		0,040	0,101
20	1	1	6	0,031	0,031	0,188
24	2	2	4	0,090	0,090	0,181
28	5			0,308
32	7	2	1	0,560	0,160	0,080
36	3	1		0,305	0,102
40	2			0,251
56	1			0,246
На пробе	21	8	19	1,791	0,423	0,584
На 1 га	25,2	9,6	22,8	2,149	0,508	0,701
итого	48	2,8
	57,6	3,36

Дуб:

Ступень толщины, см	Деловые	Полуделовые	Дровяные	Сумма площадей поперечного сечения, ?G,	Сухостой
				Делов.	Полудел.	Дров.
16			1			0,020
20			2			0,063
24		1	1		0,045	0,045
На пробе		1	4		0,045	0,128
На 1 га		1,2	4,8		0,054	0,154
итого	5	0,173
	6	0,208



Осина:

Ступень толщины, см	Деловые	Полуделовые	Дровяные	Сумма площадей поперечного сечения, ?G,	Сухостой
				Делов.	Полудел.	Дров.
24			1			0,045
28			1			0,062
32			1			0,080
На пробе			3			0,187
На 1 га			3,6			0,224
итого	3	0,187
	3,6	0,224



Заключение

Таксационная характеристика	Сосна	Ель	Береза	Дуб	Осина	Насаждение
?G,	20.9	40.7	3.36
P	0.45	0.1	0.1
, см	33.7	24.9	27.3
, м	28.1	25.2	26.3
M,	263.3	55.2	39.6
Бонитет	I	II	I
Товарность	I	III	III
Класс возраста	V	V	IX
Состав	7С1Е1Б1Ос+Д
Структура
ТЛ	Сложный сосняк с лещиной
ТУМ	Сурамень
Тип почвы	Дерново-подзолистая
Подрост, шт/га	2500
Подлесок, шт/га	5500
Напочвенный покров	Звездчатка, злаки
Местонахождение	Область Рязанская
Рельеф	Равнинный
Возраст, лет	90
Размер ПП, га	0.85



Список литературы

1. Н. П. Анучин, акад. ВАСХНИЛ. Лесная таксация издание - 3-е изд., исправленное и дополненное - М.: «Лесная промышленность», 1971. - 511с.

2. П. Н. Сергеев. Лесная таксация - 6-е изд., переработанное и дополненное М. Л.: ГОСЛЕСБУМИЗДАТ, 1953. - 303с.

3. Основы лесного хозяйства и таксация леса: учебное пособие. - СПб.: «Лань», 2008. - 384с.

Размещено на Allbest.ur

...