Исследование хода роста ствола по высоте начинается с установления значений возраста дерева, при которых оно достигло высот реза, на которых выпилены кружки. Для этого из числа годичных колец на нулевом сечении (у шейки корня) последовательно вычитаются числа годичных колец на вышележащих сечениях. Результаты записываются в последней колонке табл. 2.1.
Для проведения дальнейшего анализа хода роста ствола по высоте в табл. 2.2 записывают значения высоты реза, число слоев и число лет из табл. 2.1.
На основании этих данных графическим способом можно определить высоту дерева по 10-летним периодам. Для этого на месте для рис. 2.1 «Ход роста модельного дерева по высоте» в журнале курсовой работы или на миллиметровой бумаге строится график: в выбранном масштабе на оси абсцисс откладывается число лет из табл. 2.2, а на оси ординат - высоты реза (1, 1,3 м и т.д.). Отложенные на графике точки соединяются прямыми отрезками, затем полученная ломаная линия (при необходимости) сглаживается по правилам графического выравнивания (суммы площадей фигур над и под выровненной кривой должны быть примерно одинаковы). Построенная таким образом кривая хода роста ствола по высоте (рис. 2 пособия и рис. 2.1 журнала) позволяет определить высоту дерева по 10-летним периодам.
Для этого на оси абсцисс (возрастов) в масштабе находятся точки, соответствующие, 10, 20, 30 годам и т.д. Из этих точек восстанавливаются перпендикуляры до пересечения с кривой - длины этих перпендикуляров в масштабе на оси ординат покажут искомые высоты. Изменение высоты дерева по 10-летиям возраста записывается в последнюю строку табл. 2.2.
Построение графика продольного сечения ствола (рис. 2.2 журнала) выполняется в такой последовательности:
а) выбираются масштабы по высоте и диаметру в зависимости от размеров дерева;
б) на месте для рис. 2.2 «Вид модельного дерева в разрезе» в журнале курсовой работы или на миллиметровой бумаге намечается положение нулевого сечения и оси симметрии, на которой точками отмечается высота ствола по 10-летиям возраста из табл. 2.2;
Рис. 2 Ход роста модельного дерева по высоте
в) отступив от оси симметрии на несколько сантиметров, проводят параллельную ей линию, на которой в принятом масштабе отмечают высоты всех сечений (0, 1, 1.3, 3 и т.д.) и всю высоту дерева в возрасте, когда оно было взято для исследования;
г) на перпендикулярных к оси ствола линиях каждого из этих сечений в обе стороны от оси симметрии последовательно откладываются радиусы в коре и без коры для дерева в возрасте, когда оно было взято для исследования по данным соответствующих диаметров из табл. 2.1;
д) соединив плавными линиями точки радиусов и окончательную высоту дерева, отмеченную ранее на оси симметрии, получают график продольного сечения ствола в данном возрасте; площадь коры желательно закрасить штриховкой.
е) аналогично проводят построение продольных профилей дерева по остальным 10-летиям возраста по соответствующим диаметрам без коры по данным табл. 2.1.
Рис. 3 Продольный профиль ствола по возрастным периодам
На графике продольного сечения ствола для каждого 10-летия отмечается высота основания вершинки (на последнем четном метре, при этом длина вершинки должна составлять не менее 0,5 м), сама вершинка для наглядности заштриховывается. Затем определяются длина вершинки (как разность между высотой ствола в данном 10-летии возраста и высотой основания вершинки) и диаметр основания вершинки (снимается по масштабу на схеме продольного сечения ствола). Эти данные записываются в табл. 2.1 журнала. Следует иметь в виду, что в молодом возрасте высота ствола может оказаться меньше длины первой секции. В этом случае весь ствол будет представлять собой вершинку.
Вычисление объема ствола в разные возрасты дерева производится по сложной формуле Губера суммированием объемов всех секций (двухметровых) и вершинки. Расчеты ведутся в табл. 2.3 одновременно по всем возрастным периодам. По среднеарифметическим диаметрам каждого кружка, выпиленного на середине секции, из табл. 2.1 находятся площади сечений с точностью 0,0001 м по нормативно-справочным материалам [10, стр. 17, табл. 1.1] и размещаются в соответствующие графы табл. 2.3.
Затем подсчитываются итоги площадей сечений всех секций (по каждой графе) и записываются в специальной строке таблицы. Умножением полученных сумм площадей сечений каждого возрастного периода на длину секции 2 м получают общий объем всех секций (ствола без вершинки) в соответствующие возрасты дерева. Объем вершинки определяется по формуле конуса. При этом диаметр основания вершинки и ее длина берутся из предыдущих расчетов (табл. 2.1). Сложением общего объема двухметровых секций с объемом вершинки определяется объем ствола для каждого возрастного периода.
По результатам выполнения Задания 2 студенты должны сформулировать вывод о ходе роста ствола по диаметру, высоте, площади сечения и объему.