Ocenjevalnik Števila Listov Dreves - Izračun Listov po Vrsti, Starosti in Višini

Kaj je ocenjevalnik števila listov na drevesu?

Ocenjevalnik števila listov na drevesu je kalkulator, ki na podlagi treh preprostih vnosov — vrste, starosti in višine — napove, koliko listov ima drevo. Pravih listov ne more prešteti. Namesto tega uporablja nespremenljivo formulo, katere konstante so bile prilagojene tako, da se njeni rezultati ujemajo z objavljenimi števili za nekaj referenčnih dreves. Rezultat obravnavajte kot približno oceno velikostnega reda, ne kot meritev.

Ročno štetje vsakega lista na pravem drevesu ni praktično. Zrel hrast ima lahko več kot 200.000 listov, velik bor pa več milijonov iglic. Raziskovalci namesto tega merijo vzorčna drevesa in iščejo vzorce, imenovane alometrične povezave, ki povezujejo lastnosti, ki jih je mogoče preprosto izmeriti, kot je višina, z lastnostmi, ki jih je težje izmeriti, kot je število listov. To orodje uporablja enega od takih vzorcev.

Kako vrsta, starost in višina vplivajo na število listov

Oceno določajo trije vnosi.

Vrsta. Velikost listov se med vrstami močno razlikuje. Vrbov list je dolg in ozek. Hrastov list je širok. Borova iglica je le drobec lista, dolga le nekaj centimetrov. Ker so iglice iglavcev veliko manjše od listov širokolistnih dreves, jih iglavec potrebuje veliko več, da prekrije enako količino krošnje. Kalkulator, ki te razlike ne upošteva, bo število listov pri iglavcih močno podcenil.

Starost. Mlada drevesa hitro dodajajo liste, ko se njihova krošnja zapolnjuje. Rast se nato upočasni. To orodje ta upad modelira z logaritemsko krivuljo, funkcijo, ki se sprva hitro povečuje, nato pa se izravna, vendar se nikoli popolnoma ne preneha povečevati.

Višina. Višja drevesa imajo sorazmerno večjo površino vej, na kateri lahko rastejo listi, prostornina krošnje pa narašča hitreje kot sama višina. Orodje to modelira s potenčnim zakonom: višina na potenco 1,5. Podvojitev višine pomnoži oceno z 2^1,5, kar je približno 2,83.

Formula za število listov na drevesu

Kalkulator uporablja naslednjo formulo:

$\text{Število listov} = SF \times \ln(A + 1) \times 2.5 \times H^{1.5} \times 100$

• SF je faktor vrste, število, značilno za posamezno drevesno vrsto.
• A je starost drevesa v letih.
• ln je naravni logaritem.
• H je višina drevesa v metrih.
• 100 je faktor merila, ki surovi produkt pretvori v realistično število listov na podlagi primerjav z drevesi, izmerjenimi na terenu.

Kalkulator sprejema starost od 1 do 1.000 let in višino od 0,1 do 150 metrov.

Faktorski koeficienti vrst

Štirje iglavci (bor, smreka, cedra in cipresa) imajo koeficiente med 105,8 in 138,0. Šest širokolistnih vrst ima koeficiente med 3,7 in 5,2, zato so koeficienti iglavcev približno od 20- do 40-krat večji. Iglice iglavcev so veliko manjše od listov širokolistnih dreves, zato jih iglavec potrebuje veliko več, da ustvari enako krošnjo. Njihovo število dosega milijone, medtem ko število listov širokolistnega drevesa ostaja pri več sto tisočih. Koeficienti iglavcev so bili nastavljeni tako, da smreka z višino 2 metra doseže približno 200.000 iglic, kolikor so jih prešteli na pravih božičnih drevesih.

Spustni seznam ponuja samo teh deset vrst. Če v kalkulator pride ime katere koli druge vrste, na primer prek spremenjene povezave, uporabi splošni povprečni koeficient 4,0.

Kako izračunati število listov na drevesu: prikazan primer

Vzemimo 30-letni hrast, visok 15 metrov.

1. Poiščite faktorski koeficient vrste. Hrast = 4,5.
2. Izračunajte starostni faktor. $\ln(30 + 1) \times 2.5 = \ln(31) \times 2.5 \approx 3.434 \times 2.5 \approx 8.58$.
3. Izračunajte višinski faktor. $15^{1.5} \approx 58.09$.
4. Pomnožite vse tri faktorje. $4.5 \times 8.58 \times 58.09 \approx 2,244$.
5. Uporabite faktor merila 100. $2,244 \times 100 \approx 224,400$.

Natančen izračun brez zaokroževanja pri posameznih korakih da 224.434 listov. To je število, ki bi ga prikazal kalkulator.

Običajno število listov glede na vrsto

Dejanska števila se razlikujejo glede na tla, podnebje in zdravje drevesa, zato jih obravnavajte kot približne smernice, ne kot nespremenljiva pravila.

Pri zrelem širokolistnem drevesu, starem od 40 do 80 let in visokem od 15 do 25 metrov, kalkulator vrne približno od 200.000 do 700.000 listov. Zgoraj navedeni 30-letni hrast, visok 15 metrov, ima 224.434 listov.

Iglavci se obnašajo drugače. Vsaka iglica je majhna, zato je število veliko večje: pri enakem razponu starosti in višine dobimo približno od 6 milijonov do 19 milijonov iglic. Smreka velikosti božičnega drevesa, stara približno 8 let in visoka 2 metra, ima 200.113 iglic. To ustreza približno 200.000 iglicam, ki so jih na pravih božičnih drevesih prešteli raziskovalci na gozdni postaji Hyytiala.

Omejitve kalkulatorja

Formula predpostavlja zdravo drevo v običajnih rastnih razmerah, izmerjeno v času največje rastne sezone pri listopadnih vrstah. Več dejavnikov povzroči, da se dejanska števila razlikujejo od ocene:

• Letni čas. Listopadna drevesa jeseni odvržejo vse liste in jih vsako pomlad obnovijo. Ocene veljajo le v obdobju največje olistanosti, na severni polobli približno od junija do septembra.
• Zdravje in obrezovanje. Suša, bolezni, škodljivci in močno obrezovanje odstranijo liste. Formula nima vnosa za zdravje drevesa, zato ima poškodovano ali močno obrezano drevo manj listov, kot jih predvideva ocena.
• Rastne razmere. Slaba tla ali zaraščanje z bližnjimi drevesi zmanjšata velikost krošnje v primerjavi z odprtim drevesom, ki ima dovolj hranil.
• Starost. Starostni člen je logaritem brez zgornje meje, zato ocena z naraščanjem starosti še naprej raste. Pri zelo starih drevesih, ki izgubljajo krošnjo, je rezultat previsok.
• Ujemanje vrste. Kalkulator zajema le deset pogostih zmerno podnebnih vrst. Ni namenjen grmovnicam ali palmam, ki rastejo v drugačnih oblikah.
• Brez validacijske študije. Formula ni bila preverjena na velikem vzorcu izmerjenih dreves, zato zanjo ni mogoče navesti razpona napake.

Pogosta vprašanja

Kako natančna je ocena števila listov? Ocena je približna smernica velikostnega reda. Njene konstante so bile prilagojene peščici objavljenih števil, ne velikemu izmerjenemu vzorcu, zato ni mogoče navesti razpona napake. Genetika, tla, podnebje in obrezovanje vplivajo na dejansko število na načine, ki jih formula s tremi vnosi ne more zajeti.

Zakaj imajo iglavci tako visoke ocenjene vrednosti števila iglic? Iglice iglavcev so veliko manjše od listov širokolistnih dreves, zato jih iglavec potrebuje veliko več, da zapolni enako količino krošnje. Faktorski koeficienti kalkulatorja za bor, smreko, cedro in cipreso segajo od 105,8 do 138,0, kar je približno od 20- do 40-krat več kot pri širokolistnih vrstah, da se upošteva ta razlika.

Ali se ocena spreminja glede na letni čas? Da, pri listopadnih drevesih. Hrasti, javorji, breze, jeseni, vrbe in bukve jeseni odvržejo liste, pozimi pa jih nimajo. Formula predpostavlja, da je drevo popolnoma olistano, kar se na severni polobli običajno zgodi od junija do septembra. Zimzeleni iglavci večino iglic ohranijo vse leto, zato se njihove ocene glede na letni čas le malo spreminjajo.

Ali lahko obrezovanje vpliva na rezultat? Da. Z odstranitvijo vej odstranimo tudi liste na njih. Kalkulator nima vnosa za obrezovanje, zato ima drevo z odrezanim vrhom ali močno razredčeno krošnjo manj listov, kot jih prikazuje kalkulator.

Kaj pa, če moje drevesne vrste ni na seznamu? Izberite najbližje ujemanje glede na vrsto listov. Pri širokolistnih vrstah se koeficienti gibljejo od vrbe z 3,7 do javorja s 5,2, zato zamenjava ene širokolistne vrste z drugo spremeni rezultat za največ približno 40 odstotkov. Štirje iglavci segajo od 105,8 do 138,0, kar pomeni razpon približno 30 odstotkov.

Zakaj se pri starosti uporablja logaritem namesto premice? Mlada drevesa hitro dodajajo liste, ko gradijo prvo krošnjo, nato pa se hitrost upočasni, ko krošnja zapolni razpoložljivi prostor. Logaritem ta vzorec hitre rasti, ki ji sledi upočasnitev, opiše bolje kot premica, ki bi za vedno dodajala liste z enakomerno hitrostjo.

Viri

1. Niklas, K. J. (1994). Plant Allometry: The Scaling of Form and Process. University of Chicago Press.
2. West, G. B., Brown, J. H., & Enquist, B. J. (1999). A general model for the structure and allometry of plant vascular systems. Nature, 400(6745), 664-667.
3. Forrester, D. I., et al. (2017). Generalized biomass and leaf area allometric equations for European tree species. Forest Ecology and Management, 396, 160-175.
4. Asner, G. P., Scurlock, J. M. O., & Hicke, J. A. (2003). Global synthesis of leaf area index observations. Global Ecology and Biogeography, 12(3), 191-205.
5. United States Forest Service. (2021). i-Tree: Tools for Assessing and Managing Forests & Community Trees. https://www.itreetools.org/
6. Forest.fi. Researcher amazed at number of needles in Christmas tree (Juho Aalto, Hyytiala Forest Station, University of Helsinki). https://forest.fi/article/researcher-amazed-at-number-of-needles-in-christmas-tree/
7. Danske Juletraeer. Number of needles of a Nordmann fir Christmas tree. https://christmastree.dk/en/did-you-know/number-of-needles-of-a-nordmann-fir-christmas-tree/