Калкулатор базалне површине за шумска стабла - Бесплатни алат за конверзију пречника на висини груди у површину

Калкулатор темељне површине шумског дрвећа

Калкулатор темељне површине израчунава површину попречног пресека стабла на основу пречника на висини груди (ПВГ), а затим сабира површине више стабала да би добио укупну вредност за огледну парцелу или састојину. Темељна површина је стандардна мера у шумарству. Она шумарима показује колику би површину тла заузела стабла састојине када би била равно пресечена у висини груди.

Шта је темељна површина?

Темељна површина је површина попречног пресека стабла, измерена на висини груди. Висина груди се одређује на висини од 1,3 метара (4,5 стопа) изнад тла. Темељна површина појединачног стабла обично се наводи у квадратним центиметрима или квадратним метрима. Темељна површина целе састојине је збир темељних површина свих стабала, а обично се исказује по хектару (m²/ha) или по акру (ft²/acre).

Темељна површина је корисна јер узима у обзир величину стабала, а не само њихов број. Састојина са 100 танких младица може имати знатно мању темељну површину од састојине са 20 великих, старих стабала. Шумари користе темељну површину за поређење густине састојина, процену запремине дрвне масе, планирање прореда и праћење раста шума током времена.

Висина мерења од 1,3 метра представља дугогодишњу конвенцију у шумарству. Она је изнад проширеног, неравног дела дрвета при основи већине стабала, али је и даље довољно ниска да се може измерити без посебне опреме.

Формула темељне површине

Пошто је попречни пресек стабла приближно кружан, темељна површина се израчунава формулом за површину круга, израженом преко пречника уместо полупречника:

$B = \frac{\pi}{4} \times D²$

• B је темељна површина једног стабла, а D је пречник на прсној висини, изражен у центиметрима.
• π (пи) износи приближно 3,14159.
• Резултат се изражава у квадратним центиметрима (cm²).

За претварање у квадратне метре, дели се са 10.000, јер 1 m² износи 10.000 cm²:

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

где је $B_m$ темељна површина у квадратним метрима.

За групу стабала сабира се темељна површина сваког стабла:

$T = \sum B$

где је T укупна темељна површина, а сумирање обухвата сва измерена стабла.

Ако су стабла мерена на огледној парцели мањој од једног хектара, укупни збир за парцелу дели се површином парцеле израженом у хектарима да би се добила темељна површина по хектару.

Како се израчунава темељна површина: примери са поступком

Појединачно стабло. Стабло са пречником на висини груди од 30 cm има темељну површину:

(π/4) × 30² = 706,86 cm² = 0,0707 m²

Више стабала. На малој парцели налазе се три стабла, са вредностима ПВГ од 20 cm, 25 cm и 35 cm.

Укупна темељна површина парцеле износи приближно 0,177 m². Ако парцела обухвата 0,05 хектара, темељна површина састојине по хектару износи 0,1767 ÷ 0,05 ≈ 3,53 m²/ha.

Коришћење овог калкулатора

1. Унесите ПВГ првог стабла у центиметрима. Дугметом „Додај стабло“ додајте ред за свако следеће стабло.
2. Калкулатор прихвата вредности веће од 0 и до 1.000 cm.
3. Укупна темељна површина свих стабала приказује се испод списка, у квадратним метрима, заокружена на четири децимале. Стубичасти дијаграм испод укупне вредности приказује темељну површину сваког стабла посебно.
4. Дугметом „Копирај резултат“ копирајте укупну вредност за употребу у табели или извештају.
5. Да бисте добили темељну површину по хектару за огледну парцелу, поделите укупну вредност површином парцеле израженом у хектарима.

Напомене о мерењу

Формула претпоставља савршено округло стабло у попречном пресеку. Стварна стабла су често благо овална, нарочито код врста са жилама које се шире при основи или са оштећењима од олуја. Код неправилног стабла измерите пречник два пута под правим углом и израчунајте просек та два очитавања.

Пошто се у формули пречник квадрира, мале грешке мерења у резултату постају веће. Ако се стабло од 30 cm очита као 32 cm, грешка од свега 2 cm увећава израчунату темељну површину за око 14 процената. Мерна трака за пречник која се обавија око стабла обично је прецизнија од кљунастог мерила при мерењима на терену.

Величина стабла у великој мери утиче на темељну површину. Младица од 5 cm има темељну површину од приближно 0,002 m², док стабло од 50 cm има око 0,196 m², односно тачно 100 пута више. Једно старо стабло са ПВГ од 150 cm има темељну површину од приближно 1,77 m², што одговара вредности за 900 стабала са ПВГ од 5 cm. Због тога многи инвентари шума постављају минимални ПВГ, често око 10 cm, и изостављају мање младице које мало доприносе укупној вредности.

Зашто шумари мере темељну површину

Темељна површина подржава неколико практичних задатака у управљању шумама.

• Поређење густине састојина. Она омогућава шумарима да пореде састојине различите старости и врста на истој скали, јер одражава стварни простор који заузимају стабла.
• Процена запремине. Темељна површина је у тесној корелацији са запремином дрвне масе у састојини, па је чест улазни податак у формулама за запремину дрвне масе.
• Планирање прореда. Шумари често проређују састојину када њена темељна површина пређе циљну вредност, како би смањили конкуренцију преосталих стабала за светлост и воду.
• Праћење раста. Темељна површина измерена у две временске тачке показује колико брзо састојина расте или у којој мери ју је неки поремећај, као што су олуја или најезда поткорњака, смањио.

Уобичајене циљне вредности темељне површине разликују се у зависности од типа шуме. Плантажом бора узгајаном за дрвну производњу често се управља у распону између 18 и 25 m²/ha. Зрела лишћарска шума може имати од 25 до 35 m²/ha, а прашуме могу премашити 40 m²/ha.

Темељна површина у односу на друге мере густине

Темељна површина не показује колико стабала чини ту површину. Састојина са 200 великих стабала и састојина са 800 малих стабала могу имати исту темељну површину, али веома различиту структуру. Индекс густине састојине (SDI) то узима у обзир тако што комбинује број стабала са просечном величином стабла. Шумари користе и релативну густину, која пореди темељну површину састојине са највећом вредношћу коју станиште обично може да подржи, како би проценили колико је састојина близу потреби за проредом.

Историја

Пракса мерења темељне површине развила се у немачком шумарству током 1700-их и 1800-их година, када су шумари прешли са процене дрвне масе оком на систематско мерење. Висина мерења од 1,3 метра постала је стандард у европским шумарским школама до средине 1800-их, а касније се проширила на Северну Америку. Аустријски шумар Валтер Битерлих увео је метод узорковања бројањем углова 1948. године, технику којом се процењује темељна површина састојине по хектару бројањем стабала кроз једноставан нишански уређај, без директног мерења сваког стабла.

Најчешће постављана питања

Шта је темељна површина у шумарству? Темељна површина је површина попречног пресека стабла на висини груди, 1,3 метара изнад тла. За састојину, она представља збир темељних површина свих стабала, а обично се исказује по хектару или акру.

Која је формула за темељну површину? Темељна површина једнака је (π/4) пута пречник на висини груди на квадрат. Када је ПВГ изражен у центиметрима, резултат је у квадратним центиметрима; дели се са 10.000 да би се претворио у квадратне метре.

Зашто користити темељну површину уместо само бројања стабала? Број стабала не узима у обзир њихову величину. Састојина са много малих младица може имати мање дрвне масе и мању конкуренцију од састојине са неколико великих стабала, чак и ако има више стабала. Темељна површина одражава стварну величину стабала, па је боља мера густине и стојеће дрвне масе.

Како се мери ПВГ? Обавијте пречну траку око стабла на висини од 1,3 метара изнад тла, мерећи са узбрдне стране на нагибу. Пречна трака директно очитава пречник на основу обима стабла.

Како да добијем темељну површину по хектару са мале парцеле? Поделите укупну темељну површину парцеле њеном површином израженом у хектарима. На парцели од 0,04 хектара са укупном темељном површином од 1,2 m² добија се 1,2 ÷ 0,04 = 30 m²/ha.

Да ли темељна површина може да процени запремину дрвне масе? Темељна површина је чест улазни податак у једначинама за запремину, обично у комбинацији са висином стабла и фактором облика специфичним за врсту. Она сама не даје запремину, али је са њом у снажној корелацији.

Литература

• Шумарска служба САД, програм Инвентаризације и анализе шума (FIA): https://www.fia.fs.fed.us/
• Kershaw, J.A., Ducey, M.J., Beers, T.W. и Husch, B. (2016). Мерење шума (5. издање). Wiley-Blackwell.
• Avery, T.E. и Burkhart, H.E. (2015). Мерење шума (5. издање). Waveland Press.
• Битерлих, В. (1984). Идеја реласкопа: релативна мерења у шумарству. Комонвелтски пољопривредни бирои.