При изучении роста и развития древостоев, отдельных его элементов (древесный ярус, травяно-кустарничковый и моховой покров) и разнообразных процессов жизнедеятельности лесного массива (фотосинтез, СО2-газообмен, водная транспирация) каждый исследователь сталкивается с проблемой определения состава изучаемого насаждения, т.е. с вычислением объёма древесины по каждой породе на данной постоянной или временной пробной площади. С этой целью обычно проводят измерение диаметра и высоты деревьев, растущих на пробной площади. В камеральных условиях рассчитывают их средние показатели и вычисляют количество деревьев каждой породы на один гектар лесного массива. Затем по объёмным таблицам находят объём ствола среднего дерева. Перемножая его на количество деревьев, получают объём древесины по данной породе на гектар. После нахождения объёма древесины по каждой породе вычисляют его процентное соотношение от общей массы и определяют формулу состава данного насаждения, например, 45С40Б15Е. Таким образом, определение состава древостоя по объёмным таблицам — это довольно долгий и сложный процесс. В лесной таксации известно довольно многоВ лесной таксации известно довольно много формул для определения объёма ствола (V) общего вида: V = hЧgЧf, где h – высота дерева; g - площадь сечения ствола на высоте 1.3 м; f – нормальное видовое число для деревьев данной породы (показатель формы ствола). В своей работе по исследованию формирования и динамики пространственной структуры древостоев мы столкнулись с необходимостью определения объёмов 200-400 деревьев, растущих на пробной площади. Это оказалось очень трудоёмким занятием при использовании стандартных методов определения объёма ствола, поэтому для определения видового числа f для конкретного дерева мы провели логарифмирование в программе Excel данных объёмных таблиц по каждой породе для среднетаёжного подрайона «Лесотаксационного справочника» (1986). В результате для каждой породы получили логарифмические функции видового числа в зависимости от высоты дерева (h) общего вида (-aЧLn(h)+b), где a и b - переменные коэффициенты (табл. 1). Теперь для нахождения объёмов стволов необходимо провести в программе Excel сортировку всех измеренных на пробной площади деревьев по породам и выделить для каждой породы отдельный лист. Затем деревья каждой породы сортируются по высоте в порядке возрастания, причём в первом столбце надо записывать диаметр ствола (см), а во втором – высоту дерева (м). В третьем столбце для каждой породы необходимо заложить свою формулу нахождения объёма со ссылками на ячейки диаметра и высоты. Формула имеет общий вид: V = 3.14*(Д(ссылка на ячейку) /200)^2*H(ссылка на ячейку)*(-aЧLn(H(ссылка на ячейку))+b). Теперь достаточно использовать эту формулу по отношению к отсортированному ряду деревьев и программа автоматически вычислит их объёмы. Разница между вычисленными и табличными данными объёмов стволов составляет ±2%. Для автоматического вычисления процентного состава таксируемого насаждения необходимо вычислить средние показатели диаметра и высоты и количество деревьев на гектар по каждой породе. В программе Excel следует составить небольшую таблицу, в которую необходимо заложить полученные данные, и программа «вычислит» как объём древесины по каждой породе (м3/га), так и процентный состав насаждения по объёму (табл. 2). Для вычисления объёма древесины по каждой породе в данном насаждении (м3/га) в ячейки B2:B7 нужно заложить данные по среднему диаметру (см), C2:C7 – по средней высоте (м) и D2:D7 – количество деревьев каждой породы (шт./га). Если в насаждении данная порода отсутствует, необходимо в ячейке количества проставить цифру «0». В каждой из ячеек E2:E7 составить свою формулу для вычисления объёма согласно его породе и высоте, используя вышеизложенную общую формулу и логарифмические функции видового числа f из табл. 1. Если в ячейках D2:D7 поставить цифру "1", то получим средний объём одного дерева данной породы. Например, для сосны с диаметром 20 см и высотой 15 м формула будет иметь вид: 3.14*(B2/200)^2*C2*(-0.0856*Ln(C2)+0.7324) и его объём будет равен 0.2358 м3. Для вычисления состава насаждения (%) необходимо в ячейке E8 поставить формулу суммирования данных ячеек E2:E7 (еE2:E7) - это общий объём древесины (м3/га). В каждой из ячеек F2:F7 составить свою формулу: для ячейки F2 она будет иметь вид E2/E8*100, для F3 – E3/E8*100, для F4 – E4/E8*100, для F5 – E5/E8*100, для F6 – E6/E8*100 и для ячейки F7 – E7/E8*100. Для проверки правильности вычисления в ячейке F8 необходимо ввести формулу суммирования данных ячеек F2:F7 (еF2:F7) – сумма должна составить 100 %. Оптимально создать один основной файл с данной табмально создать один основной файл с данной таблицей, который при необходимости можно копировать для вычисления состава конкретных насаждений. Желающие могут непосредственно обратиться к автору (ilchukov@ib.ksc.komi.ru). к.б.н. С.Ильчуков
Логотип -
Начало -
Общие
сведения -
Структура -
Научная деятельность 3033 посещений с 13.12.2001 |