ТАКСАЦИЯ СТВОЛА СРУБЛЕННОГО ДЕРЕВА И ЕГО ЧАСТЕЙ
ФОРМА ПОПЕРЕЧНОГО И ПРОДОЛЬНОГО
СЕЧЕНИЯ СТВОЛА
Дерево состоит из трех основных частей: ствола, корней и сучьев. Соотношение объемов этих частей у различных деревьев неодинаково.
Так, у деревьев, выросших в густом стоянии, объем сучьев и корней сравнительно невелик по сравнению с объемом ствола. Эти деревья имеют высокий полнодревесный ствол и высоко поднятую пирамидальную крону с тонкими сучьями.
Выросшие на открытом месте, имеют низкоопущенную раскидистую крону с толстыми сучьями и такую же мощную корневую систему. Ствол же достигает небольшой высоты, на его долю приходится меньший удельный вес в общем объеме дерева.
Наибольшую ценность в хозяйственном отношении представляет ствол, на долю которого в среднем приходится до 70% объема дерева. Поэтому определение объема древесного ствола является одной из важнейших задач лесной таксации.
Древесный ствол представляет собой сложную фигуру.
В первом приближении его можно рассматривать как тело вращения.
При определении объема древесного ствола участвуют две величины: длина и площадь поперечного сечения ствола.
Площадь поперечного сечения является главнейшим объемообразующим фактором, так как она вычисляется по диаметру, а ошибка в диаметре переходит в объем в двойном размере.
Площади поперечных сечений стволов имеют неправильную форму. Лишь с некоторым приближением их можно приравнять к кругу или эллипсу.
Форма поперечного сечения ствола зависит от породы, внешних факторов и места его определения на стволе.
Так, в нижней части ствола площади поперечных сечений имеют более неправильную форму, чем в центральной части. У деревьев, выросших в густом стоянии, стволы всегда более цилиндрические, чем у деревьев, выросших на просторе.
Площадь поперечного сечения можно определить по формуле круга
g=(π/4)D2,
где π - постоянное число, равное прнблизиreпьно 3,14; D - днаметр ствола,
а также по формуле эллипса
g=(π/4)аb,
где a и b наибольший и наименьший диаметры ствола.
Формула круга дает площадь поперечного сечения ствола с точностью 3%, формула эллипса дает точность несколько выше, причем как первая, так и вторая формулы дают результаты с систематической ошибкой в сторону преувеличения, т. е. со знаком «плюс» (+).
Для практики оказалась пригодной формула круга с использованием среднего значения диаметра, найденного ка к полусумма из двух взаимно перпендикулярных диаметров:
g=(π/4)[(D1+ D2 )2]2,
В лесной таксации широко используются таблицы для определения площадей поперечных сечений стволов по диаметрам. Площади сечений в этих таблицах рассчитаны по формуле круга для соответствующих диаметров. Такие таблицы помещены в различных лесотаксационных справочниках.
Определение объема ствола.
На отдельных участках форма ствола образующей приближается к различным кривым, которые характеризуются соответствующими уравнениями. Так, в нижней части ствола кривая имеет вид параболы Нейля, в центральной части она на каком-то промежутке превращается в прямую, далее переходит в параболу 2-го порядка и, наконец, в вершинной части снова переходит в прямую.
Рассматривая участки ствола, ограниченные кривыми, их можно считать правильными стереометрическими телами вращения. Нижняя часть ствола будет представлять собой усеченный нейлоид, центральная часть - цилиндр, далее усеченный параболоид 2-го порядка и вершинная часть - конус.
Для определения объемов правильных тел вращения существуют формулы:
Нейлоида V=(1/4)g0H,
Цилиндра V=g0H,
Параболоида V=(1/2)g0H,
Конуса V=(1/3)g0H,
где g0 – площадь основания. H - высота
Однако ни одна из этих формул не может быть использована для определения объема ствола в целом, так как все они дают большие погрешности.