Kalkulator bazalne površine za gozdna drevesa - Brezplačno orodje za pretvorbo premera na prsni višini v površino

Kalkulator temeljnice za gozdna drevesa

Kalkulator temeljnice na podlagi prsnega premera debla (DBH) izračuna površino njegovega prečnega prereza, nato pa sešteje površine več dreves, da dobi skupno vrednost za vzorčno ploskev ali sestoj. Temeljnica je standardna meritev v gozdarstvu. Gozdarjem pove, koliko tal bi pokrivala debla dreves sestoja, če bi jih odžagali vodoravno v višini prsi.

Kaj je temeljnica?

Temeljnica je površina prečnega prereza drevesnega debla, izmerjena v prsni višini. Prsna višina je določena na 1,3 metra (4,5 čevlja) nad tlemi. Temeljnica posameznega drevesa je običajno izražena v kvadratnih centimetrih ali kvadratnih metrih. Temeljnica celotnega sestoja je vsota temeljnic vseh dreves, običajno navedena na hektar (m²/ha) ali aker (ft²/acre).

Temeljnica je uporabna, ker upošteva velikost dreves, ne le njihovega števila. Sestoj s 100 tankimi mladimi drevesi ima lahko precej manjšo temeljnico kot sestoj s 20 velikimi, starimi drevesi. Gozdarji uporabljajo temeljnico za primerjavo gostote sestojev, ocenjevanje lesne prostornine, načrtovanje redčenja in spremljanje rasti gozda skozi čas.

Merilna višina, označena z 1,3 metri, je v gozdarstvu dolgoletna konvencija. Leži nad razširjenim, neravnim lesom pri vznožju večine dreves, vendar je še vedno dovolj nizko, da jo je mogoče izmeriti brez posebne opreme.

Formula za temeljnico

Ker je prečni prerez debla približno krog, se pri temeljnici uporablja formula za ploščino kroga, zapisana s premerom namesto polmera:

$B = \frac{\pi}{4} \times D²$

• B je temeljnica enega drevesa, D pa prsni premer v centimetrih.
• π (pi) je približno 3,14159.
• Rezultat je izražen v kvadratnih centimetrih (cm²).

Za pretvorbo v kvadratne metre delite z 10.000, saj je 1 m² enako 10.000 cm²:

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

kjer je $B_m$ temeljnica v kvadratnih metrih.

Pri skupini dreves seštejte temeljnico vsakega drevesa:

$T = \sum B$

kjer je T skupna temeljnica, seštevanje pa poteka za vsa izmerjena drevesa.

Če so bila drevesa izmerjena na vzorčni ploskvi, manjši od hektarja, delite skupno temeljnico ploskve z njeno površino v hektarjih, da dobite temeljnico na hektar.

Kako izračunati temeljnico: praktični primeri

Posamezno drevo. Drevo z DBH 30 cm ima temeljnico:

(π/4) × 30² = 706,86 cm² = 0,0707 m²

Več dreves. Na majhni ploskvi so tri drevesa z vrednostmi DBH 20 cm, 25 cm in 35 cm.

Skupna temeljnica ploskve je približno 0,177 m². Če ploskev obsega 0,05 hektarja, je temeljnica sestoja na hektar 0,1767 ÷ 0,05 ≈ 3,53 m²/ha.

Uporaba tega kalkulatorja

1. Vnesite DBH prvega drevesa v centimetrih. Z možnostjo »Add Tree« dodajte vrstico za vsako dodatno drevo.
2. Kalkulator sprejema vrednosti, večje od 0 in največ 1.000 cm.
3. Skupna temeljnica vseh dreves se prikaže pod seznamom v kvadratnih metrih, zaokrožena na štiri decimalna mesta. Stolpčni grafikon pod skupno vrednostjo prikazuje temeljnico vsakega drevesa posebej.
4. Z možnostjo »Copy Result« kopirajte skupno vrednost za uporabo v preglednici ali poročilu.
5. Če želite izračunati temeljnico na hektar za vzorčno ploskev, delite skupno temeljnico s površino ploskve v hektarjih.

Opombe o meritvah

Formula predpostavlja popolnoma okroglo deblo. Dejanska debla so pogosto nekoliko ovalna, zlasti pri vrstah z opornimi koreninami ali poškodbami zaradi neurij. Pri nepravilnem deblu izmerite premer dvakrat pod pravim kotom in izračunajte povprečje obeh meritev.

Ker formula kvadrira premer, se majhne merilne napake v rezultatu povečajo. Če drevo s 30 cm odčitate kot 32 cm, napaka le 2 cm poveča izračunano temeljnico za približno 14 odstotkov. Merilni trak za merjenje premera, ovit okoli debla, je pri terenskih meritvah na splošno natančnejši od kljunastega merila.

Velikost drevesa močno vpliva na temeljnico. Mlado drevo s premerom 5 cm ima temeljnico približno 0,002 m², medtem ko ima drevo s premerom 50 cm približno 0,196 m², kar je natanko 100-krat več. Eno samo pragozdno drevo z DBH 150 cm ima temeljnico približno 1,77 m², kar ustreza 900 drevesom z DBH 5 cm. Zato številne gozdne inventure določijo najmanjši DBH, pogosto okoli 10 cm, in izpustijo manjša mlada drevesa, ki k skupni vrednosti prispevajo malo.

Zakaj gozdarji merijo temeljnico

Temeljnica podpira več praktičnih nalog pri gospodarjenju z gozdovi.

• Primerjava gostote sestojev. Gozdarjem omogoča primerjavo sestojev različnih starosti in vrst na isti osnovi, saj odraža dejanski prostor, ki ga zasedajo drevesna debla.
• Ocenjevanje prostornine. Temeljnica je tesno povezana s prostornino lesa v sestoju, zato je pogost vhodni podatek v formulah za izračun lesne prostornine.
• Načrtovanje redčenja. Gozdarji sestoj pogosto redčijo, ko temeljnica sestoja preseže ciljno vrednost, da zmanjšajo tekmovanje preostalih dreves za svetlobo in vodo.
• Spremljanje rasti. Temeljnica, izmerjena v dveh časovnih točkah, pokaže, kako hitro sestoj raste oziroma koliko ga je zmanjšala motnja, kot sta neurje ali namnožitev podlubnikov.

Običajne ciljne vrednosti temeljnice se razlikujejo glede na tip gozda. Nasad bora, namenjen pridobivanju lesa, se pogosto upravlja med 18 in 25 m²/ha. V zrelem listnatem gozdu je lahko 25 do 35 m²/ha, v pragozdovih pa lahko preseže 40 m²/ha.

Temeljnica v primerjavi z drugimi merami gostote

Temeljnica ne upošteva, koliko dreves sestavlja to površino. Sestoj z 200 velikimi drevesi in sestoj z 800 majhnimi drevesi imata lahko enako temeljnico, vendar zelo različno zgradbo. Indeks gostote sestoja (SDI) to popravi tako, da združi število dreves s povprečno velikostjo dreves. Gozdarji uporabljajo tudi relativno gostoto, ki primerja temeljnico sestoja z največjo temeljnico, ki jo lahko rastišče običajno prenese, da ocenijo, kako blizu je sestoj potrebi po redčenju.

Zgodovina

Praksa merjenja temeljnice se je razvila v nemškem gozdarstvu v 1700. in 1800. letih, ko so gozdarji prešli z ocenjevanja lesa na oko na sistematično merjenje. Merilna višina 1,3 metri je do sredine 1800. let postala standard na evropskih gozdarskih šolah, pozneje pa se je razširila v Severno Ameriko. Leta 1948 je avstrijski gozdar Walter Bitterlich uvedel vzorčenje s kotnim štetjem, tehniko, ki ocenjuje temeljnico sestoja na hektar s štetjem dreves s preprosto vizirno napravo, brez neposrednega merjenja vsakega debla.

Pogosta vprašanja

Kaj je temeljnica v gozdarstvu? Temeljnica je površina prečnega prereza drevesnega debla v prsni višini, 1,3 metra nad tlemi. Pri sestoju je to vsota temeljnic vseh dreves, običajno navedena na hektar ali aker.

Kakšna je formula za temeljnico? Temeljnica je enaka (π/4) krat kvadrat premera v prsni višini. Če je DBH izražen v centimetrih, je rezultat v kvadratnih centimetrih; za pretvorbo v kvadratne metre delite z 10.000.

Zakaj uporabljati temeljnico namesto preprostega štetja dreves? Štetje dreves ne upošteva njihove velikosti. Sestoj z veliko majhnimi mladimi drevesi ima lahko manj lesa in manj konkurence kot sestoj z nekaj velikimi drevesi, tudi če ima več dreves. Temeljnica odraža dejansko velikost debel, zato je boljša mera gostote in stoječega lesa.

Kako izmeriti DBH? Merilni trak za premer ovijte okoli debla na višini 1,3 metra nad tlemi; na pobočju merite z zgornje strani. Merilni trak za premer odčita premer neposredno iz obsega debla.

Kako dobim temeljnico na hektar z majhne ploskve? Skupno temeljnico ploskve delite z njeno površino v hektarjih. Ploskev velikosti 0,04 hektarja s skupno temeljnico 1,2 m² daje 1,2 ÷ 0,04 = 30 m²/ha.

Ali je mogoče s temeljnico oceniti prostornino lesa? Temeljnica je pogost vhodni podatek v enačbah za izračun prostornine, običajno v kombinaciji z višino drevesa in oblikovnim številom, značilnim za drevesno vrsto. Sama po sebi ne poda prostornine, vendar je z njo močno povezana.

Viri

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