Kalkulator bazne površine za šumska stabla - Besplatni alat za pretvorbu promjera na prsnoj visini u površinu

Kalkulator temeljnice šumskog drveća

Kalkulator temeljnice iz promjera debla stabla u prsnoj visini (DBH) izračunava površinu poprečnog presjeka debla, a zatim zbraja površine više stabala kako bi dobio ukupnu vrijednost za plohu ili sastojinu. Temeljnica je standardna mjera u šumarstvu. Šumarima pokazuje koliku bi površinu tla zauzimala debla sastojine kada bi bila ravno odrezana u visini prsiju.

Što je temeljnica?

Temeljnica je površina poprečnog presjeka debla stabla izmjerena u prsnoj visini. Prsna visina određuje se na 1,3 metra (4,5 stopa) iznad tla. Temeljnica pojedinačnog stabla obično se izražava u kvadratnim centimetrima ili kvadratnim metrima. Temeljnica cijele sastojine zbroj je temeljnica svih stabala, a obično se iskazuje po hektaru (m²/ha) ili po akru (ft²/acre).

Temeljnica je korisna jer uzima u obzir veličinu stabala, a ne samo njihov broj. Sastojina sa 100 tankih mladica može imati znatno manju temeljnicu od sastojine s 20 velikih, starih stabala. Šumari temeljnicu koriste za usporedbu gustoće sastojina, procjenu obujma drvne mase, planiranje prorjeda i praćenje rasta šume tijekom vremena.

Mjerna visina od 1,3 metra dugogodišnja je konvencija u šumarstvu. Nalazi se iznad proširenog i nepravilnog drva pri dnu većine stabala, ali je dovoljno niska da se može izmjeriti bez posebne opreme.

Formula za temeljnicu

Budući da je deblo stabla u poprečnom presjeku približno kružno, za temeljnicu se koristi formula za površinu kruga, zapisana s pomoću promjera umjesto polumjera:

$B = \frac{\pi}{4} \times D²$

• B je temeljnica jednog stabla, a D je promjer u prsnoj visini, izražen u centimetrima.
• π (pi) iznosi približno 3,14159.
• Rezultat je izražen u kvadratnim centimetrima (cm²).

Za pretvorbu u kvadratne metre podijelite s 10.000 jer 1 m² iznosi 10.000 cm²:

$B_m = \frac{\pi}{4} \times D² \div 10000$

gdje je $B_m$ temeljnica izražena u kvadratnim metrima.

Za skupinu stabala zbrojite temeljnicu svakog stabla:

$T = \sum B$

gdje je T ukupna temeljnica, a zbroj obuhvaća svako izmjereno stablo.

Ako su stabla izmjerena na uzorkovnoj plohi manjoj od jednog hektara, podijelite ukupnu temeljnicu plohe njezinom površinom izraženom u hektarima kako biste dobili temeljnicu po hektaru.

Kako izračunati temeljnicu: primjeri s postupkom

Pojedinačno stablo. Stablo s DBH-om od 30 cm ima temeljnicu:

(π/4) × 30² = 706,86 cm² = 0,0707 m²

Više stabala. Mala ploha ima tri stabla s vrijednostima DBH-a 20 cm, 25 cm i 35 cm.

Ukupna temeljnica plohe iznosi približno 0,177 m². Ako ploha obuhvaća 0,05 hektara, temeljnica sastojine po hektaru iznosi 0,1767 ÷ 0,05 ≈ 3,53 m²/ha.

Upotreba ovog kalkulatora

1. Unesite DBH prvog stabla u centimetrima. Gumbom „Dodaj stablo” dodajte redak za svako sljedeće stablo.
2. Kalkulator prihvaća vrijednosti veće od 0 i do 1.000 cm.
3. Ukupna temeljnica svih stabala prikazuje se ispod popisa, u kvadratnim metrima, zaokružena na četiri decimalna mjesta. Stupčasti grafikon ispod ukupne vrijednosti zasebno prikazuje temeljnicu svakog stabla.
4. Gumbom „Kopiraj rezultat” kopirajte ukupnu vrijednost za uporabu u proračunskoj tablici ili izvješću.
5. Za izračun temeljnice po hektaru iz uzorkovne plohe podijelite ukupnu temeljnicu površinom plohe izraženom u hektarima.

Napomene o mjerenju

Formula pretpostavlja savršeno okruglo deblo. Stvarna su debla često blago ovalna, osobito kod vrsta s pridankom ili oštećenjima od oluje. Kod nepravilnog debla izmjerite promjer dvaput pod pravim kutom i izračunajte prosjek tih dvaju očitanja.

Budući da se u formuli promjer kvadrira, male pogreške mjerenja postaju veće u rezultatu. Ako se stablo od 30 cm očita kao 32 cm, pogreška od samo 2 cm povećava izračunatu temeljnicu za približno 14 posto. Promjerna traka omotana oko debla općenito je preciznija od pomičnog mjerila pri terenskim mjerenjima.

Veličina stabla snažno utječe na temeljnicu. Mladica od 5 cm ima temeljnicu od približno 0,002 m², dok stablo od 50 cm ima približno 0,196 m², odnosno točno 100 puta više. Jedno staro stablo prašume s DBH-om od 150 cm ima temeljnicu od približno 1,77 m², što odgovara temeljnici 900 stabala s DBH-om od 5 cm. Zato se u mnogim šumskim inventurama postavlja minimalni DBH, često oko 10 cm, a manje se mladice, koje malo pridonose ukupnoj vrijednosti, izostavljaju.

Zašto šumari mjere temeljnicu

Temeljnica podupire nekoliko praktičnih zadataka u gospodarenju šumama.

• Usporedba gustoće sastojina. Omogućuje šumarima usporedbu sastojina različite dobi i vrsta na istoj osnovi jer odražava stvarni prostor koji zauzimaju debla.
• Procjena obujma. Temeljnica je usko povezana s obujmom drvne mase u sastojini pa je čest ulazni podatak u formulama za obujam drvne mase.
• Planiranje prorjeda. Šumari često prorjeđuju sastojinu kada njezina temeljnica prijeđe ciljnu vrijednost kako bi smanjili konkurenciju preostalih stabala za svjetlost i vodu.
• Praćenje rasta. Temeljnica izmjerena u dvije vremenske točke pokazuje koliko brzo sastojina raste ili koliko ju je smanjio poremećaj, poput oluje ili napada potkornjaka.

Uobičajene ciljne vrijednosti temeljnice razlikuju se prema tipu šume. Plantažom bora uzgajanom za drvnu proizvodnju često se gospodari između 18 i 25 m²/ha. Zrela šuma listača može imati 25 do 35 m²/ha, a prašumske šume mogu premašiti 40 m²/ha.

Temeljnica u odnosu na druge mjere gustoće

Temeljnica ne pokazuje koliko stabala čini tu površinu. Sastojina s 200 velikih stabala i sastojina s 800 malih stabala mogu imati istu temeljnicu, ali vrlo različitu strukturu. Indeks gustoće sastojine (SDI) to uzima u obzir kombiniranjem broja stabala i njihove prosječne veličine. Šumari koriste i relativnu gustoću, koja uspoređuje temeljnicu sastojine s najvećom vrijednošću koju stanište obično može podržati, kako bi procijenili koliko je sastojina blizu potrebe za prorjedom.

Povijest

Praksa mjerenja temeljnice razvila se u njemačkom šumarstvu tijekom 1700-ih i 1800-ih, kada su šumari prešli s procjene drvne mase okom na sustavno mjerenje. Mjerna visina od 1,3 metra postala je standard u europskim šumarskim školama do sredine 1800-ih, a poslije se proširila u Sjevernu Ameriku. Godine 1948 austrijski šumar Walter Bitterlich uveo je uzorkovanje brojanjem kutova, tehniku kojom se procjenjuje temeljnica sastojine po hektaru brojanjem stabala kroz jednostavan vizir, bez izravnog mjerenja svakog debla.

Često postavljana pitanja

Što je temeljnica u šumarstvu? Temeljnica je površina poprečnog presjeka debla stabla u prsnoj visini, 1,3 metra iznad tla. Za sastojinu je to zbroj temeljnica svih stabala, a obično se iskazuje po hektaru ili po akru.

Koja je formula za temeljnicu? Temeljnica je jednaka umnošku (π/4) i kvadrata promjera u prsnoj visini. Ako je DBH izražen u centimetrima, rezultat je u kvadratnim centimetrima; za pretvorbu u kvadratne metre podijelite ga s 10.000.

Zašto koristiti temeljnicu umjesto samo brojanja stabala? Broj stabala ne uzima u obzir njihovu veličinu. Sastojina s mnogo malih mladica može imati manje drvne mase i manju konkurenciju od sastojine s nekoliko velikih stabala, čak i uz veći broj stabala. Temeljnica odražava stvarnu veličinu debala pa je bolja mjera gustoće i stojeće drvne mase.

Kako se mjeri DBH? Omotajte promjernu traku oko debla na 1,3 metra iznad tla; na nagibu mjerite s uzbrdne strane. Promjerna traka očitava promjer izravno iz opsega debla.

Kako dobiti temeljnicu po hektaru s male plohe? Podijelite ukupnu temeljnicu plohe njezinom površinom u hektarima. Ploha površine 0,04 hektara s ukupnom temeljnicom od 1,2 m² daje 1,2 ÷ 0,04 = 30 m²/ha.

Može li se temeljnicom procijeniti obujam drvne mase? Temeljnica je čest ulazni podatak u jednadžbama obujma, obično u kombinaciji s visinom stabla i oblikovnim faktorom specifičnim za vrstu. Sama po sebi ne daje obujam, ali je s njim snažno povezana.

Reference

• USDA Forest Service, program Forest Inventory and Analysis (FIA): https://www.fia.fs.fed.us/
• Kershaw, J.A., Ducey, M.J., Beers, T.W. i Husch, B. (2016). Forest Mensuration (5. izdanje). Wiley-Blackwell.
• Avery, T.E. i Burkhart, H.E. (2015). Forest Measurements (5. izdanje). Waveland Press.
• Bitterlich, W. (1984). The Relascope Idea: Relative Measurements in Forestry. Commonwealth Agricultural Bureaux.