2
TECHNIKUM LEŚNE
W LESKU
Bogusław Sitko
URZĄDZANIE
dla techników leśnych
LASU
(część II - DENDROMETRIA)
Do użytku wewnątrzszkolnego
Temat 1. Pojęcie bryły dendrometrycznej i geometrycznej. Modele brył. 7
1.1. Pojęcie pnia i strzały. 7
1.2. Charakterystyka brył. 8
1.3. Objętość brył. 9
Temat 2. Pojęcie pełności, zbieżystości i smukłości. 10
2.1. Pełność 10
2.2 Zbieżystość 10
2.3 Smukłość 11
Temat 3. Elementy miąższości drzewa leżącego (ściętego). 12
3.1 Określanie powierzchni przekroju poprzecznego drzewa 12
3.1.1 Pomiar jednej grubości 12
3.1.2 Pomiar dwóch grubości 12
3.1.3 Określenie powierzchni przekroju na podstawie obwodu. 13
3.1.4 Inne sposoby określania pow. przekroju 14
3.2 Pomiar długości 15
Temat 4. Pojęcie błędu. Błędy pomiarowe. 15
4.1 Definicje błędów. 17
Temat 5 Określanie miąższości strzał i części strzał. 17
5.1 Wzory zwykłe. 17
5.1.1 Wzór środkowego przekroju (wz Hubera) 17
5.1.2 Wzór Hossfelda 18
5.1.3 Wzór Smaliana 19
5.4.1 Inne wzory zwykłe. 20
5.2 Wzory sekcyjne 21
5.3 Sposoby pomiaru miąższości oparte na prawach fizyki. 22
Temat 6 Zasady pomiaru drewna pojedynczego i w stosach. 23
6.1 Pomiar miąższości w sztukach 23
6.2 Pomiar miąższości żerdzi 23
6.3 Pomiar miąższości w stosach 23
Temat 7 Przyrządy do pomiaru grubości i długości drzewa 24
Temat 8 Pomiar drzewa stojącego. 26
8.1 Pomiaru grubości dokonujemy za pomocą średnicomierza (opis w zagadnieniu 7) 26
8.2 Pomiar wysokości 26
Temat 9 Pierśnicowa liczba kształtu 28
9.2 Określanie pierśnicowej liczby kształtu. 28
Temat 10 Określenie miąższości drzewa stojącego. 29
10.1 Tablice miąższości dla drzew stojących. 30
10.2 Wzór Denzina 31
Temat 11 Podział metod określania miąższości drzewostanu. 32
11.1 Określanie elementów miąższości 32
11.2 Metoda Bitterlicha określania miąższości drzewostanu 34
11.3 Metoda Draudta określania miąższości drzewostanu. 37
11.4 Graficzne metody określania miąższości drzewostanu 39
11.4.1 Krzywa Speidla 39
11.4.2 Prosta Kopeckiego 40
11.5 Określanie miąższości drzewostanu za pomocą tablic 40
11.6 Wykorzystanie wzorów empirycznych 42
Temat 12. Określanie wieku drzewa i drzewostanu. 42
12.1 Liczenie okółków drzewa 42
12.2 Liczenie słojów na przekroju poprzecznym pnia 42
12.3 Wiek drzewostanu 43
Temat 13. Pojęcie przyrostu i jego rodzaje 44
13.1 Przyrost bieżący i jego rodzaje 44
13.2 Przyrost przeciętny 44
13.3 Zależność między przyrostem bieżącym a przeciętnym 45
13.4 Określanie przyrostu elementów miąższości 46
13.5 Sposoby zwykłe określania przyrostu miąższości 46
13.6 Sposoby sekcyjne określania przyrostu miąższości drzewa 48
Temat 14 Przyrost miąższości drzewostanu 48
14.1 Rodzaje przyrostów drzewostanu 49
14.2 Metoda pomiarowa – określanie wstecz bieżącego przyrostu miąższości drzewostanu przez pomiar jednorazowy w końcu okresu. 49
A. Określenie miąższości drzewostanu dla końca okresu (VK): 49
B. Określenie miąższości drzewostanu dla początku okresu (VP): 50
Literatura 52
Do sporządzania planu urządzania lasu gospodarstwa leśnego niezbędne są informacje o lesie, zarówno o charakterze ogólnym jak i szczegółowym. Informacje te można podzielić na trzy zasadnicze grupy:
- geodezyjne,
- siedliskowe,
- dendrometryczne.
Wyniki pomiarów dendrometrycznych informują o stanie drzewostanu i lasu – jego wieku, zastosowaniu i produkcyjności.
DENDROMETRIA – nauka o pomiarze lasu – wykorzystywana jest nie tylko w urządzaniu lasu. Ma ona duże znaczenie dla użytkowania lasu, gdzie wymagana jest znajomość zarówno ogólnej miąższości drzewa i drzewostanu, jak i miąższość odpowiednich sortymentów.
Jest ona wykorzystywana dla oceny różnych czynników i zabiegów gospodarczych oddziałujących na las. Ocenia wpływ emisji przemysłowych, bada efekty melioracji leśnych, cięć pielęgnacyjnych, ocenia straty spowodowane przez grzyby, owady itd.
Dendrometria spełnia rolę metody badawczej dla nauki o produkcyjności lasu.
Zagadnienia ujęte w niniejszym opracowaniu wynikają z programu nauczania urządzania lasu dla klasy trzeciej w zakresie dendrometrii (program wdrożeniowy z 31. VII. 1992 r.).
Zagadnienia są omawiane tematycznie, zgodnie z rozkładem zajęć jaki opracowałem dla klas trzecich naszego technikum.
Nierozerwalną część niniejszego opracowania stanowi „Przewodnik do ćwiczeń z urządzania lasu” (styczeń 2000 r.).
Dziękuje wszystkim, którzy przyczynili się do powstania niniejszego opracowania, a zwłaszcza mojej żonie Grażynie za cierpliwość, wyrozumiałość w trakcie pisania.
Uczniowi Michałowi Gubale, który poświęcając swój wolny czas nadał odpowiedni kształt graficzny opracowaniu.
Autor
Część II DENDROMETRIA
Pomiar drzew i drzewostanów
Pień jest to nadziemna część drzewa pozbawiona gałęzi. Jeżeli możemy prześledzić przebieg osi pnia od podstawy do wierzchołka, to taki pień nazywamy strzałą.
Strzałę wytwarzają drzewa iglaste, natomiast u drzew liściastych pień na pewnej wysokości rozdziela się przechodząc w gałęzie.
Wzdłuż pnia, przez środek rdzenia przechodzi oś morfologiczna. Linię ograniczającą przekrój podłużny strzały nazywamy krzywą morfologiczną strzały (rys. 1). Kształt krzywej morfologicznej, a tym samym kształt przekroju podłużnego strzały, jest bardzo nieregularny. U podstawy jest krzywą wklęsłą, w części środkowej wypukłą, a w części wierzchołkowej wypukłą, wklęsłą lub linią prostą.
Na podstawie powyższych informacji możemy zdefiniować pojęcie bryły:
- dendrometrycznej – jest to bryła powstała na skutek obrotu przekroju podłużnego wokół osi morfologicznej ograniczonego krzywą morfologiczną i promieniem podstawy.
- geometrycznej – bryła powstałą na skutek obrotu figury płaskiej (trójkąt, kwadrat itd.) wokół jednego z boków.
Jeżeli założymy, że oś morfologiczna strzały jest linią prostopadłą do podstawy drzewa, a przekroje poprzeczne są przekrojami kołowymi, to możemy przyjąć, że strzała jest bryłą, która powstała z obrotu figury ograniczonej krzywą morfologiczną, osią morfologiczną i promieniem podstawy.
W teorii dendrometrii przyjmuje się następującą postać funkcji dla takiej bryły:
wz.1.1
gdzie:
y – promień bryły,
x – odległość promienia podstawy od wierzchołka,
p – parametr kształtu (wielkość stała dla danej bryły),
r – wykładnik kształtu (wielkość stała dla danej bryły)
Wzór (1.1) jest równaniem tworzącej regularnych brył obrotowych, tzn. równaniem linii ograniczającej przekrój podłużny bryły regularnej. Kształt przekroju podłużnego może być różny. Zależy on bowiem od przebiegu tworzącej, więc od parametru kształtu i wykładnika kształtu. Parametr kształtu decyduje o wielkości promienia bryły. Przy tym samym wykładniku kształtu, bryły o parametrze kształtu mają większy promień w tej samej odległości od wierzchołka. Natomiast wykładnik kształtu decyduje o stopniu wklęsłości lub wypukłości tworzącej bryły w stosunku do osi obrotu bryły.
Rozpatrzmy, jaką postać będzie miała funkcja dla wykładników kształtu:
a) , to Ponieważ parametr kształtu jest wielkością stałą dla danej bryły, to tworząca będzie linią prostą przebiegającą równolegle do osi x. Dokonując obrotu tworzącej wokół osi x otrzymamy walec (rys. 3).
b) , to Jest to równanie paraboli o wierzchołku znajdującym się w początku układu współrzędnych. Dokonując obrotu tworzącej wokół osi x otrzymamy paraboloidę (rys. 3)
c) , to Jest to równanie prostej przechodzącej przez początek układu współrzędnych nachylonej do osi x pod pewnym kątem. Dokonując obrotu tworzącej wokół osi x otrzymamy stożek (rys. 3)
d) , to Jest to równanie krzywej Neila przechodzącej przez początek układu współrzędnych.W wyniku obrotu tworzącej wokół osi x otrzymamy bryłę, która nosi nazwę neiloidy
(rys. 3)
Objętość brył o równaniu tworzącej jest równa
wz.1.2
go – przekrój podstawy bryły,
l – długość,
r – wykładnik...
jadzika16