Оценка леса и расчет пользования в условиях караульного лесничества
Федеральное агентство по образованию
ГОУ ВПО «Сибирский Государственный технологический университет»
Факультет лесоинженерный
Кафедра Лесной таксации, лесоустройства и геодезии
ОЦЕНКА ЛЕСА И РАСЧЕТ ПОЛЬЗОВАНИЯ В УСЛОВИЯХ КАРАУЛЬНОГО ЛЕСТНИЧЕСТВА
Пояснительная записка
(ТЛГ.250401.061.ПЗ)
(оценка, дата)
КРАСНОЯРСК 2012
Реферат
Древесина, Лес, Лесной фонд, Лесосека, Лесосечный фонд, Насаждение, Рубка, Таксация, Класс товарности, Лесозаготовка, Деловые, Полуделовые, Дровяные.
В данной курсовой работе производится знакомство и проработка вопросов связанных, с расчётом размера пользования лесом с тем, чтобы упорядочить объём заготовок древесины и предупредить истощение древесных запасов. При этом производятся расчеты лесосек по методике определения расчетной лесосеки по рубкам главного пользования, выбор правильной расчетной лесосеки с таким расчетом, чтобы не нарушить экологическую обстановку, учесть состояние лесов в лесосырьевых базах и наличие в них эксплуатационных запасов. Далее производиться материально - денежная оценка лесосеки.
Курсовая работа
содержит расчётную
Содержание
Введение 4
1 Таксация лесного фонда 5
1.1 Таксация срубленного дерева 5
1.2 Сортиментация древесного ствола и определение
объемов сортиментов 10
1.3 Определение сбега ствола 13
1.4 Определение показателей формы ствола и объема
растущего дерева 15
1.5 Таксация дровяной древесин 18
1.6 Таксация пиломатериалов 20
1.7 Таксация насаждений 21
2 Методы таксации лесосечного фонда 29
2.1 Сплошной перечет 29
2.2 Ленточный перечет 29
2.3 Круговые площадки постоянного радиуса 30
2.4 Круговые реласкопические площадки 30
2.5 Таксация лесосек по материалам лесоустройства 30
3 Расчёт размера главного пользования лесом 39
3.1 Распределение возраста рубок 39
3.2 Распределение площадей и запасов по возрастным
группам 40
3.3 Расчет лесосек 40
3.4 Обоснование оптимальной лесосеки 43
Заключение 44
Список использованных источников 45
Приложения 46
Приложение A График «Кривая объёмов» 46
Приложение B График «Кривая высот» 47
Приложение C График «Прямая объёмов» 48
Приложение D Схема раскряжевки хлыста 49
Приложение E График поспевания насаждений с
нанесёнными лесосеками 50
Введение
Лесное хозяйство - комплекс дисциплин, изучающих лес.
Лес – составная часть биосферы, элемент географического ландшафта, состоящая из: древесной растительности, кустарниковой растительности, живой напочвенный покров (мхи, лишайники), микроорганизмы и животный мир.
Лесные ресурсы - один из важнейших видов природных ресурсов, они включают в себя: запасы леса, не древесные ценности, кормовые, охотничьи, промысловые угодья, плоды, годы, грибы, лекарственные растения.
В России один миллиард сто восемьдесят тысяч гектар, но лишь на 60% лесного фонда Росси проведено лесоустройство. Средняя лесистость территории России равна 44,7% территории страны. Основные лесообразующие породы - это лиственница, сосна, ель, пихта, береза, осина, кедр.
Древостой – совокупность древесной растительности.
Насаждения - совокупность древесной, кустарниковой растительности и живой напочвенный покров.
Лес в отличии от многих других природных ресурсов(нефти, каменного угля, газа), а также геологических, неорганических ресурсов, является возобновляемым природным ресурсом.
Леса регулируют интенсивность снеготаяния, уровень воды в реках, стабилизирует состав атмосферы, снижает скорость ветра, сохраняет полезную фауну и микрофлору.
Ни чуть не меньше и сырьевое значение леса: древесное сырье, техническое сырье (живица, древесная зелень, береста, еловая, ивовая, лиственничная кора, мох, лесная подстилка, камыш), пищевые ресурсы (дикорастущие плоды ягоды, орехи, грибы, натуральные соки, овощные и пряные ароматические продукты (папоротник)), лекарственное сырье (лекарственные и витаминные растения, животное лекарственное сырье)
Защитная функция леса заключается в предохранении почвы от водной и ветровой эрозии, защита сельхоз угодий, населенных пунктов и дорог от ветра, шума.
Социальное значение леса заключается в очищении воздуха от вредных механических и химических примесей и выделение в атмосферу полезных летучих веществ, снижает скорость ветра, а корневая система укрепляет почву.
1 Таксация лесного фонда
1.1 Таксация срубленного дерева
Ствол срубленного дерева является одним из главных объектов таксации, так как в нем сосредоточена основная доля древесной массы, к тому же имеющая хозяйственное наибольшее значение.
Применяемые методы таксации стволов срубленных деревьев можно разделить на физический (который включает в себя ксилометрический и весовой способы) и стереометрический. При таксации стволов срубленных деревьев наиболее применим стереометрический метод таксации. Данный метод следует считать приближенным, т.к. при его использовании заведомо допускаются искажения истинной, очень сложной и индивидуальной, формы древесных стволов, которая условно приравнивается к форме правильного тела вращения, или совокупности таких тел.
Те стереометрические формулы, которые позволяют определить объем ствола в целом, называют простыми, а формулы, в которых объем ствола, определяют по отдельным частям (секциям), называют сложными.
При стереометрических измерениях наиболее распространены простые формулы, такие как простая формула Губера, а так же простая формула Смалиана.
Простая формула Губера (простая формула срединного сечения):
где γ1/2- площадь поперечного сечения древесного ствола посредине, м2
V-объем древесного ствола, м3
L- длинна ствола, м
Простая формула Смалиана (простая формула среднего сечения):
где g0-площадь сечения основания ствола, м2
gn- площадь сечения основания вершины, м2
L- длина ствола без вершины, м
lв- длина вершины, м
Так же применяются сложные формулы Губера и Смалиана:
Сложная формула Губера (сложная формула срединного сечения):
V=(γ1+γ2+…+γn)*l+1/3gnlв,
где γ1, γ2,... , γn- площадь поперечного сечения на серединах секций древесного ствола, м2
l- длина секции древесного ствола
Сложная формула Смалиана (сложная формула среднего сечения):
V=((g0+gn)/2+(g1+g2+…+gn-1))*
где g0-площадь сечения секции древесного ствола, м2
gn- площадь сечения основания вершины, м2
Эта формула известна
под названием формулы
Общей же формулой для определения объема любых правильных тел вращения считают формулу Ньютона:
V = (g0 +4γ1/2 + gn)L//6 + 1/3 gnlв, (1.5)
где L/ – длина ствола без вершины, м;
g0 - площадь сечения основания ствола, м 2;
gn - площадь сечения основания вершины, м 2;
γ1/2 - площадь сечения на половине длины ствола, м 2.
Для усеченных тел вращения она требует наличия трех измерений диаметров (в основании, на вершине и на половине высоты), для целых тел – двух (в основании и посередине).
Общей же формулой для определения объема любых правильных тел вращения считают формулу Ньютона:
V = (g0 +4γ1/2 + gn)L//6 + 1/3 gnlв, (1.3)
где L/ – длина ствола без вершины, м;
g0 - площадь сечения основания ствола, м 2;
gn - площадь сечения основания вершины, м 2;
γ1/2 - площадь сечения на половине длины ствола, м 2.
Были предложены еще многие формулы определения объема ствола по нескольким (двум или трем) сечениям, но более надежным признавалось их вычисление секционными способами.
Их применение требует
разделение ствола на части
(секции), к которым с большим
правом можно применять
через g1, g2 .... gn , длину секции через l,а длину вершины через lв то объем ствола по сложной формуле среднего сечения выразится уравнением:
V=((g0+gn)/2+(g1+g2+…+gn-1))*
Таблица 1 – Таксация срубленного дерева
№ секции |
Высота от пня, м |
Диаметр, см |
Объем, м3 |
Место произрастания дерева | ||
в коре |
без коры |
в коре |
без коры | |||
шейка корня |
45,3 |
40,5 |
- |
- |
1. край - Красноярский | |
2. лесхоз – Советский | ||||||
Пень |
41,8 |
37.8 |
- |
- |
3. лесничество – Советское | |
высота груди |
37,9 |
34.1 |
- |
- |
4. квартал - 73 | |
5. выдел - 5 | ||||||
I |
1 |
38,3 |
35.5 |
0.2303 |
0.1979 |
6.пробная площадь № - 060-5 |
II |
3 |
35,3 |
33,2 |
0.1957 |
0.1731 |
7. состав насаждения – 8С2Е |
III |
5 |
33,2 |
31.9 |
0.1731 |
0.1598 |
8. возраст насаждения, лет – 90 |
IV |
7 |
31,8 |
30.9 |
0.1589 |
0.1499 |
9. полнота – 1 |
V |
9 |
30,7 |
30,0 |
0.1480 |
0.1143 |
10. бонитет - III |
VI |
11 |
28,3 |
27.8 |
0.1257 |
0.1213 |
11. класс товарности - 1 |
VII |
13 |
26,0 |
25.5 |
0.1061 |
0.1021 |
12. покров – зеленые мхи,брусника |
VIII |
15 |
23,0 |
22.6 |
0.0831 |
0.0802 |
13. почва – суглинистая свежая |
IX |
17 |
19,2 |
18.8 |
0.0579 |
0.0555 |
14. положение – южный склон пологий |
X |
19 |
15,7 |
15.3 |
0.0387 |
0.0368 |
15. порода - сосна |
XI |
21 |
10,9 |
10.6 |
0.0187 |
0.0176 |
16. диаметр на 1,3 м, см – 37.9 см |
XI |
22 |
7,8 |
7.5 |
0.0096 |
0.0088 |
17. высота дерева, м – 23,4 м |
Продолжение таблицы 1
№ секции |
высота от пня, м |
Диаметр, см |
Объем, м3 |
Место произрастания дерева | ||
в коре |
без коры |
в коре |
без коры | |||
Основа-ние верши-ны |
22 |
7.8 |
7.5 |
0.0096 |
0.0088 |
18. класс морфологического развития 1 |
19 Объем ствола в коре, м3 – 2.6395 м3 | ||||||
|
Объем ствола по сложной формуле Губера |
1.3458 |
1.2173 |
20. объем ствола без коры, м³-2.1364 | |||
Объем цилиндра V=g1.3·H |
2.6395 |
2.1364 |
21. объем ствола 10 лет назад в коре-м³ | |||
1) Сл. Губера: V= 2) Сл. Смалиана: V= 3) Пр. Губера: V= 4) Пр. Смалиана: V= 5)Ньютона Рикке: V= |
22. объем коры ствола, м³-0.5031 | |||||
23. видовое число в коре-0,485 | ||||||
24. видовое число без коры-0,559 | ||||||
25. коэффициенты формы:q0=Dшк /D1,3=1,2; q1=0,85; q2=0,67;q3=0,44 | ||||||
26.Классы формы:q2/1=0,76;q3/1 | ||||||
Таблица 2 - Определение объема срубленного дерева по сложной
формуле среднего сечения
Высота от пня, м |
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
||||||||||||||||
Диаметры, см |
в коре |
41.8 |
38.3 |
36.8 |
35.3 |
34.2 |
33.2 |
32.5 |
31.8 |
31.2 |
30.7 |
29.5 |
28.3 |
27.1 |
26.0 |
24.5 |
23.0 |
21.1 |
19.2 |
17.4 |
15.7 |
13.3 |
10.9 |
7.8 |
Объём вершины, м3 |
Объём ствола, м3 | ||
|
без коры |
37.8 |
35.5 |
34.3 |
33.2 |
32.5 |
31.9 |
31.4 |
30.9 |
30.4 |
30.0 |
28.9 |
27.8 |
26.6 |
25.5 |
24.0 |
22.6 |
20.7 |
18.8 |
17.0 |
15.3 |
12.9 |
10.6 |
7.5 |
|||||
Площади сечений, м2 |
в коре |
0.1372 |
0.1064 |
0.0919 |
0.0830 |
0.0756 |
0.0683 |
0.0577 |
0.0471 |
0.0350 |
0.0238 |
0.0139 |
0.0048 |
- |
- | |||||||||||||
без коры |
0.1122 |
0.0924 |
0.0823 |
0.0774 |
0.0726 |
0.0656 |
0.0556 |
0.0452 |
0.0337 |
0.0227 |
0.0131 |
0.0044 |
- |
- | ||||||||||||||
Объёмы, м3 |
в коре |
0.2126 |
0.1836 |
0.1658 |
0.1528 |
0.1366 |
0.1153 |
0.0948 |
0.0699 |
0.0476 |
0.0278 |
0.0096 |
0.0020 |
1.2184 |
||||||||||||||
без коры |
0.1847 |
0.1658 |
0.1548 |
0.1451 |
0.1311 |
0.1111 |
0.0904 |
0.0673 |
0.0454 |
0.0261 |
0.0088 |
0.0022 |
1.1328 |
|||||||||||||||
Таблица 3 - Результаты таксации срубленного дерева
Формула |
Объем, м3 |
Ошибка, м3 |
Ошибка, % | ||||
в коре |
без коры |
объем коры |
в коре |
без коры |
в коре |
без коры | |
Сложная средин- ного сечения Губера |
1.348 |
1.2193 |
0.1287 |
- |
- |
- |
- |
Сложная среднего сечения |
1.3458 |
1.2173 |
0.1285 |
-0.0022 |
-0.002 |
0.2 |
0.2 |
Простая средин- ного сечения |
1.3899 |
1.3408 |
0.0491 |
-0.0419 |
-0.1215 |
3.1 |
9.9 |
Простая среднего сечения |
1.5642 |
1.2846 |
0.2796 |
-0.2162 |
-0.1509 |
16.0 |
5.3 |
1.2 Сортиментация древесного ствола и определение объемов сортиментов
Из древесины вырабатывают большое разнообразие лесной продукции, которая применяется во всех отраслях народного хозяйства. Отдельные виды продукции принято называть сортиментами. Сотрименты производятся непосредственно в лесу или на складах. Лесные сортименты применяются в круглом виде или как сырье (полуфабрикат) для дальнейшей переработки - их называют деловыми лесоматериалами. К деловым лесоматериалам относят все сортименты за исключением дров, используемых для отопления.
По степени обработки, а так же по способам производства сортименты можно разделить на:
- Дрова (отрезки ствола, оставленные в круглом виде или расколотые на части)
- Пиленые лесоматериалы (получают путем продольной распиловки круглых лесоматериалов)
- Колотые лесоматериалы (вырабатываются путем раскалывания отрезков древесного ствола)
- Сортименты, обрабатываемые строганием
- Круглые деловые лесоматериалы (боковая поверхность которых сохраняет форму древесного ствола)
Все эти классы имеют различное народнохозяйственное значение, масштабы которого трудно даже оценить. Класс круглых деловых сортиментов имеет наибольшее значение, в него входят лесоматериалы:
- Не требующие продольной распиловки (бревна строительные для свай, мостов, деревянного судостроения и т.д.)
- Используемые как сырье для изготовления колотых сортиментов
- Идущие для изготовления строганых сортиментов на специальных станках, для производства строганого шпона для стружечного производства
- Используемые как сырье для лущения
- Применяемые как сырье для целлюлозно-бумажного производства
- Служащие сырьем для химической переработки дубильных экстрактов, для углежжения, сухой перегонки
Требования ко всем круглым лесным материалам указаны в ГОСТах: ГОСТ 9462-88 - Лесоматериалы лиственных пород
ГОСТ 9463-88 - Лесоматериалы хвойных пород
Ко всем лесоматериалам предъявляются различные требования,
которые определяются в
ГОСТах, а так же самим заказчиком
в контракте. ГОСТы (государственные
общесоюзные стандарты) утверждаются
специальным государственным
На учебно-практических занятиях, для обработки данных, студентам были даны следующие требования к сортиментам.
Шпальник - диаметр без коры в верхнем отрубе сортимента должен составлять 26 и более сантиметров; длина сортимента 3 метра. Пиловочник- диаметр без коры в верхнем отрубе сортимента от 14 и более сантиметров; длина сортимента 6 метров. Подтоварник- диаметр без коры в верхнем отрубе в пределах 6- 13,9 сантиметров;
длина 5 метров. Оставшуюся часть ствола, за исключением вершины, отнести к дровам отопительным. Объем дров учитывать в коре.
Длина сортимента составляет по данным 6,0 метров. По данным замеров древесного ствола диаметр в верхнем отрубе составляет без коры 14,0 сантиметров. Диаметр посредине сортимента известен т.к. он является диаметром на 3 метре.
Объем по диаметру в верхнем отрубе получается при помощи таблицы «Объем сортиментов круглого леса» (ГОСТ 2708-75).
Аналогичным методом определяются объемы подтоварника и дров.
Объем отходов определяется путем сложения объема вершины и разницы объемов деловой части ствола в коре и деловой части ствола без коры.
Долю участия того или иного сортимента, а так же дров и отходов в общем объеме ствола в процентах вычисляется по формуле:
(Vсортим./Vствол
в коре)*100%.
Таблица 4 - Распределение древесного ствола на сортименты и их
объемы
Сортимент (наимено- вание) |
Сорт |
Дли- на, м |
Диаметр вверх- нем от- рубе, см |
Диаметр посреди не сотри- мента, см |
Объем сортиментов, м3 |
% объе- ма | ||||||
круп- ность |
по сек- циям |
по сре- динным диамет- рам |
по диаметру в верхнем отрубе, см | |||||||||
Пиловочник |
в.к |
1 |
6 |
32.5 |
35.3 |
0.5991 |
- |
- |
- | |||
б.к |
КР |
31.4 |
33.2 |
0.5308 |
0.504 |
0.59 |
39.4 | |||||
Пиловочник |
в.к |
1 |
6 |
27.1 |
33.7 |
0.4326 |
- |
- |
- | |||
б.к |
СР1 |
26.6 |
30.0 |
0.3855 |
0.3966 |
0.39 |
28.6 | |||||
Подтоварник |
в.к |
2 |
6 |
17.4 |
23.0 |
0.2471 |
- |
- |
- | |||
б.к |
СР2 |
17.0 |
22.6 |
0.2378 |
0.2238 |
0.155 |
17.7 | |||||
Подтоварник |
в.к |
2 |
3 |
10.9 |
14.5 |
0.0480 |
- |
- |
- | |||
б.к |
Мелк |
10.6 |
14.1 |
0.0456 |
0.0447 |
0.080 |
3.4 | |||||
Итого деловой, м3 |
б.к |
- |
21 |
- |
- |
1.1997 |
1.1691 |
1.175 |
89.1 | |||
Дрова отопи- тельные, м3 |
в.к |
- |
1 |
- |
- |
0.0093 |
- |
- |
0.7 | |||
Дрова техноло- гические, м3 |
б.к |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- | |||
Итого дров, м3 |
- |
1 |
- |
- |
0.0093 |
- |
- |
0.7 | ||||
Ликвидная древесина, м3 |
- |
22 |
- |
- |
1.209 |
- |
- |
89.8 | ||||
Отходы кора+вершины; м3 |
- |
1.4 |
- |
- |
0.1367 |
- |
- |
10.2 | ||||
Объем ствола, м3 |
в.к |
- |
23.4 |
- |
- |
1.3457 |
- |
- |
100 | |||
б.к |
- |
- |
- |
- |
1.2186 |
- |
- |
90.5 | ||||
1.3 Определение сбега ствола
Известно, что диаметр древесного ствола уменьшается на комлях вершин. На отдельных участках эти изменения происходят интенсивно, комлевая часть дерева, на других она минимальна.
Изменение диаметра ствола под комлями вершин - это сбег. Сбег влияет на выход деловой древесины, так как вырост распиловки древесного ствола качественных пиломатериалов получается из его цилиндрической части.
Сбег может быть абсолютным, относительным, а также и средним:
- абсолютный - равен разности между нижним и верхними диаметрами в отрубе, находящихся на расстоянии одно от другого 1 метр.
где Sабсол- абсолютный сбег, см
Dниж.отр- диаметр в нижнем отрубе, см
Dверх.отр- диаметр в верхнем отрубе, см
- относительный - при его определении диаметр ствола, измеряемый на высоте груди принимают за 100%. Все прочие диаметры, измеряемые в разных сечениях, выражают в процентах от диаметра на высоте груди, в результате получают процентный ряд, характеризующий относительное изменение диаметра ствола, то есть относительный сбег.
где Sотносит- относительный сбег, см
D1.3- диаметр на высоте груди, см
Dлюбой- диаметр на любом метре, см
- средний - при оценке различий в сбеге у отдельных бревен принято устанавливать средний сбег, который равен разности между диаметрами в нижнем и верхнем отрезе, деленной на длину бревна.
где Scp- средний сбег, см
Dн.с- диаметр в нижнем отрубе, см
Dв.с.- диаметр в верхнем отрубе, см
Длина, м |
Диаметр, см |
Абсолютный сбег, см/м |
Относитель- ный сбег, % |
Относительный сбег через 0,1Н, % |
Средний сбег, S, см/м | ||
1,3 |
37.9 |
- |
- |
27,22 |
1,02 |
1.78 | |
0 |
41.8 |
- |
-10.2 |
25,45 |
36,37 | ||
1 |
38.3 |
3.5 |
-1 |
23,00 |
17,86 | ||
2 |
36.8 |
1.5 |
3 |
21,69 |
21,13 | ||
3 |
35.3 |
1.5 |
6.8 |
18,74 |
30,59 | ||
4 |
34.2 |
1.1 |
9.7 |
16,10 |
38,78 | ||
5 |
33.2 |
1 |
12.4 |
13,11 |
48,78 | ||
6 |
32.5 |
0.7 |
14.2 |
9,02 |
63,18 | ||
7 |
31.8 |
0.7 |
16.0 |
5,26 |
77,62 | ||
8 |
31.2 |
0.6 |
17.6 |
- |
- | ||
9 |
30.7 |
0.5 |
18.9 |
- |
- |
- | |
10 |
29.5 |
1.2 |
22.1 |
- |
- |
- | |
11 |
28.3 |
1.2 |
25.3 |
- |
- |
- | |
12 |
27.1 |
1.2 |
28.4 |
- |
- |
- | |
13 |
26.0 |
1.1 |
31.3 |
- |
- |
- | |
14 |
24.5 |
1.5 |
35.3 |
- |
- |
- | |
15 |
23.0 |
1.5 |
39.3 |
- |
- |
- | |
16 |
21.1 |
1.9 |
44.3 |
- |
- |
- | |
17 |
19.2 |
1.9 |
49.3 |
- |
- |
- | |
18 |
17.4 |
1.8 |
54.0 |
- |
- |
- | |
19 |
15.7 |
1.7 |
58.5 |
- |
- |
- | |
20 |
13.3 |
2.4 |
64.9 |
- |
- |
- | |
21 |
10.9 |
2.4 |
71.2 |
- |
- |
- | |
22 |
7.8 |
3.1 |
79.4 |
- |
- |
- | |
23 |
2.3 |
5.5 |
93.9 |
- |
- |
- | |
23,4 |
0 |
- |
100 |
- |
- |
- | |
