Инвентаризация леса - Forest inventory

Инвентаризация леса систематический сбор данных и информации о лесах для оценки или анализа. Оценка стоимости и возможных вариантов использования древесина является важной частью более широкой информации, необходимой для поддерживать экосистемы.[1] При проведении инвентаризации леса необходимо измерить и отметить следующие важные вещи: виды, диаметр на высоте груди (DBH), рост, качество сайта, возраст и дефекты. По собранным данным можно рассчитать количество деревьев на акр, базальная область, объем деревьев на участке и стоимость древесины. Инвентаризация может проводиться не только для расчета стоимости, но и по другим причинам. По лесу можно совершить круиз, чтобы визуально оценить древесину и определить потенциал. опасность пожара и риск возгорания.[2] Результаты этого типа инвентаризации могут быть использованы для профилактических мероприятий, а также для повышения осведомленности. Обследования диких животных могут проводиться вместе с инвентаризацией древесины для определения количества и типов диких животных в лесу. Целью статистической инвентаризации лесов является предоставление исчерпывающей информации о состоянии и динамике лесов для стратегических и планирование управления. Просто посмотреть на лес для оценки называется налогообложение.

История

Обследование и инвентаризация деревьев зародились в Европа в конце 18 века из страха, что дерево (основной источник топлива) закончится. Первая информация была организована в карты, используемые для планирования использования. В начале 19 века лесозаготовители оценивали объем и распространение деревьев в небольших лесах своими глазами. Более разнообразные и большие леса были разделены на меньшие секции однотипных деревьев которые оценивались индивидуально при визуальном осмотре. Эти оценки были связаны вместе, чтобы определить доступные ресурсы всего леса. По мере развития XIX века менялись и методы измерения. Были обнаружены и использованы новые отношения между диаметром, высотой и объемом. Эти недавно обнаруженные взаимосвязи позволили более точно оценить типы древесины и урожайность гораздо более крупных лесов. К 1891 году эти опросы проводились с использованием методов, основанных на выборке, с использованием средних статистических значений, и были внедрены более сложные измерительные устройства. В 20 веке статистический метод выборки получил широкое распространение. Возникли дальнейшие разработки, такие как выборка с неравной вероятностью. По мере развития 20-го века понимание коэффициентов ошибки стало более ясным, и новая компьютерная технология в сочетании с доступностью аэрофотосъемки и спутниковой фотографии еще больше усовершенствовала этот процесс. Лазерное сканирование как наземный, так и воздушный режим теперь используются наряду с более ручными методами. В результате точность выборки и оценочные значения стали более точными и позволили появиться современной практике.

Инвентаризация леса регистрирует не только высоту, DBH и количество деревьев для расчета урожайности деревьев. Он также записывает состояние леса, которое может включать (например) геология, условия сайта, здоровье дерева и другие факторы леса.

Круиз по дереву

Пример аппаратного оборудования для лесоустройства: GPS и лазерный дальномер для отображения, связанного с полем прочный компьютер.

Круиз по дереву - это образец измерения стоять используется для оценки количества стоя древесина что лес содержит. Эти измерения собираются в точках отбора проб, называемых графиками, квадрантами или полосами. Каждая из этих отдельных областей выборки представляет собой одно наблюдение в серии наблюдений, называемых выборкой. Эти выборочные области обычно располагаются случайным образом, обычно в виде съемка линейного участка. В зависимости от размера участка и количества измеренных участков, данными, собранными с этих участков, можно затем манипулировать для достижения различных уровней уверенности для оценки, которая может быть применена ко всему древостояу. Эту оценку состояния древостоя, видового состава, объема и других измеренных характеристик лесной системы можно затем использовать для различных целей. Например, в Британской Колумбии продажа древесины Crown является коммерческим предложением, и как покупатель, так и Министерство лесов и пастбищ (продавец) должны знать количество и качество продаваемой древесины. Обычно круиз по лесоматериалам включает в себя измерения или оценки объема древесины по видам (а иногда и по сортам) лесоматериалов, дефект журнала и длины бревен, независимо от того, производятся ли оценки в полевых условиях или с использованием компьютерного программного обеспечения.

Выбор участка

Участки представляют собой образцы леса, подлежащего инвентаризации, и поэтому выбираются в зависимости от того, что ищется.

Простая случайная выборка: Генератор случайных чисел на компьютере или калькуляторе используется для назначения графиков для выборки. Здесь случайный означает равную вероятность того, что любой сюжет будет выбран из всех доступных. Это не означает случайность. Часто его модифицируют, чтобы избежать пробоотборных дорог, обеспечить покрытие участков без проб и для логистики фактического проезда к участкам.

Систематическая выборка: Обычно это делается случайным образом, а затем сетка на карте области, в которой будет производиться отбор проб. Эта сетка будет иметь предварительно назначенные области графика для выборки. Это означает более эффективную логистику и устраняет некоторые человеческие предубеждения, которые могут возникнуть при простой случайной выборке.

Систематическая стратифицированная выборка: Самый распространенный тип[нужна цитата ] инвентаризации - это метод стратифицированной случайной выборки. Включает первую группировку по возрастным классам, характеристикам почвы или высоте склона. Затем графики выбираются из каждой группы с помощью другой методики выборки. Это требует, прежде всего, некоторых знаний о земле, а также уверенности в том, что группировки были выполнены правильно. В лесном хозяйстве можно, например, отделить участки плантаций от смешанного леса и сократить время, необходимое для отбора проб.

Систематическая кластерная выборка: Когда невозможно сделать страты для стратифицированная выборка, могут быть некоторые знания о лесу, где можно сказать, что возможны небольшие группы. Эти небольшие группы участков, если они расположены близко друг к другу, образуют кластер. Затем эти кластеры выбираются случайным образом с верой в то, что они представляют фактическую смесь леса. Поскольку они расположены близко друг к другу, ходьба становится меньше и поэтому она более эффективна.

Типы пробных участков

В график с фиксированным радиусом, лесничий находит центр участка и измеряет каждое дерево на определенном фиксированном расстоянии от этой точки. Образцы замеров берутся так, чтобы они составляли часть всего деревянного древостоя. Это означает, что все числа пропорциональны фактическим значениям насаждений и что, умножая их на правильное соответствующее значение, вы можете получить фактические значения площади. Эти графики берутся случайным образом, чтобы каждая точка выборки имела равную вероятность быть включенной в случайный пример. Часто используются круговые графики, потому что для этого нужно только измерить радиус. Обычно используются участки размером в десятые акра (радиус 37,2 фута).

А переменный размер участок больше зависит от размера деревьев. Участок измеряется по серии точек, и деревья подсчитываются на предмет внутри или снаружи в зависимости от их размера и местоположения, относящегося к центру участка. Обычно измеритель угла, призма клин, Тунагметор, или Relascope используются для сбора данных для этого типа графика. Это позволяет очень быстро оценить объем и виды данного тракта.

Трансекты представляют собой произвольно определенные линии (для предотвращения смещения выборки) через подставку, используемую в качестве линейной формы выборки. Иногда их называют «полосовыми линиями».

Показатели древесины

Количество древесины на корню, которое содержится в лесу, определяется по:

  • Возрастной класс (Размерный класс). Это неправильное название, так как по-немецки это Wuchsklass (Класс роста) и должен соответствовать размеру дерева (класс размера), который может быть ограничен затенением над ним, а не обязательно биологическим и, следовательно, физиологическим возрастом дерева. Это различие важно, если владелец или лесовод ожидает, что со временем рост дерева приведет к получению древесины, поскольку небольшое старое дерево будет расти не так, как маленькое молодое дерево. Обычно эти возрастные классы делятся на: саженец, саженец, полюс, зрелое дерево (подразделяются на стадии слабой древесины, средней древесины и крепкой древесины), старое / стареющее дерево. Иногда его называют размерным классом или когорта. Есть различия между странами и лесами.
  • Базальная область - определяет площадь данного участка земли, занимаемую поперечным сечением стволов деревьев и стволов у их основания
  • Диаметр на уровне груди (DBH) - измерение обхвата дерева, стандартизованное для разных стран, имеющих разные стандарты, часто они находятся на высоте 1,3 метра (около 4,5 футов) над землей.
  • Форм-фактор - форма дерева, основанная на зарегистрированных деревьях и обычно используемая для расчета объемов деревьев для данного вида. Обычно это связано с DBH или возрастным классом. Он отличается от конуса.[3] Так, например, он может быть коническим или параболоидным.
  • Класс формы Жирара - выражение конуса дерева, рассчитанное как отношение диаметра внутри коры на высоте 16 футов над землей к диаметру внешней коры на DBH, первичном выражении формы дерева, используемом в Соединенных Штатах.
  • Квадратичный средний диаметр - диаметр дерева, совпадающий с базальной площадью стенда
  • Индекс сайта - видоспецифичный показатель продуктивности участка и варианты управления, представленный как высота доминирующих и содоминантных деревьев (деревья сайта )в стоять в базовом возрасте, например 25, 50 и 100 лет
  • Конус дерева - степень уменьшения диаметра ствола или ствола дерева в зависимости от высоты над землей. Так что он может быть резким или постепенным.

Оценка объема

  • Чулок - количественная мера площади, занимаемой деревьями, относительно оптимального или желаемого уровня плотности, которая будет варьироваться в зависимости от целей управления
  • Индекс плотности насаждения - мера посадки древостоя на основе количества деревьев на единицу площади и DBH дерева средней базовой площади, основанная на исторических записях и зависит от типа и вида участка
  • Таблица объемов - диаграмма, основанная на уравнениях объема, которая использует корреляции между определенными аспектами дерева для оценки объема насаждения
  • Схема управления плотностью насаждения - модель, использующая текущую плотность насаждения для проектирования будущей композиции насаждения

Объем можно рассчитать на основе показателей, записанных в образце графика. Например, если было измерено дерево высотой 20 м и величиной DBH 19 см с использованием ранее измеренных данных о деревьях, объем можно было бы приблизительно оценить в зависимости от вида. Такой стол построил Йозеф Полланшютц.[4] в Австрии.

Объем дерева = BA X h x f pollanschutz

Таким образом, f pollanschütz выводится из таблицы и правильно называется форм-фактором.

Чтобы увеличить это до уровня гектара, результат нужно умножить на количество деревьев такого размера. Это называется фактором взрыва.

Инструменты, используемые в инвентаре

  • Палка Билтмора - использует окулярную тригонометрию для быстрого измерения диаметра и высоты
    Рисунок, демонстрирующий окуляр тригонометрические принципы за палкой Билтмора.
  • Диаметр ленты - ткань или металлическая лента, которая оборачивается вокруг ствола, масштабируется по диаметру
  • Штангенциркуль - два зубца, соединенные с рулеткой или палкой, размещаются вокруг самой средней части ствола для определения диаметра
  • Relascope - многофункциональный инструмент, который может определять высоту дерева, площадь основания и диаметр дерева в любом месте ствола
  • Клинометр - общий инструмент, используемый для измерения изменений высоты и высоты деревьев
  • Крейсерская удочка - используется для оценки количества кусков пиломатериалов, получаемых от данного куска древесины.
  • ЛАЗЕРНЫЙ Сканер используется с компьютерным программным обеспечением для расчета показателей на основе собранных данных с помощью Лидар.[5]
  • Клиновая призма - небольшой стеклянный клин, который преломляет свет для создания видимых смещений, чтобы иметь возможность выбирать, какие деревья в точке отбора проб следует включить в образец.
  • Сборщик данных - электронное устройство, используемое для быстрого ввода данных об образцах, определения местоположения данных и, в более современное время, для доступа к справочным, веб-и историческим материалам во время лесных круизов.[6]
  • Сверло с приращением - устройство, используемое для извлечения цилиндрического образца древесного материала перпендикулярно стволу с минимальным повреждением оставшихся тканей.[7]

В 2014 г. Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций и партнеры при поддержке правительства Финляндии запустили Открыть Форис - набор программных средств с открытым исходным кодом, которые помогают странам собирать, производить и распространять достоверную информацию о состоянии лесных ресурсов. Инструменты поддерживают весь жизненный цикл инвентаризации, от оценки потребностей, проектирования, планирования, сбора полевых данных и управления ими, анализа оценок и распространения. Включены инструменты обработки изображений дистанционного зондирования, а также инструменты для международной отчетности для REDD + MRV и Глобальные оценки лесных ресурсов ФАО.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Л. Дж. Мурс; Б. Питтман; Г. Китчен (1996), "Экологическая классификация лесов и картографирование: их применение для управления экосистемами в Ньюфаундленде", Экологический мониторинг и оценка, 39 (1–3): 571–577, Дои:10.1007 / bf00396169, PMID  24198030, S2CID  206779166
  2. ^ [1]
  3. ^ Грей, Х.Р. (1956). «Форма и конусность стволов лесных деревьев» (PDF). Документ Императорского института лесного хозяйства № 32 Оксфордского университета. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  4. ^ Джеральд Э. Хойер. «Коэффициенты древовидной формы как переменные в оценке объема» (PDF). Министерство сельского хозяйства США. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  5. ^ "Treemetrics.com | Treemetrics | Передовая оптимизация лесов". Treemetrics. 2013-01-22. Получено 2013-10-04.
  6. ^ «Forest Metrix - Программное обеспечение для инвентаризации лесов и лесоматериалов». Forestmetrix.com. 2013-06-16. Получено 2013-10-04.
  7. ^ "Хранители Прометея: самое древнее дерево в мире". UANews. Получено 2013-10-04.

внешняя ссылка