Inwentaryzacja lasów - Forest inventory

Inwentaryzacja lasów to systematyczne gromadzenie danych i informacji o lasach w celu oceny lub analizy. Oszacowanie wartości i możliwych zastosowań drewna jest ważną częścią szerszych informacji wymaganych do utrzymania ekosystemów . Podczas inwentaryzacji lasu należy mierzyć i odnotowywać następujące rzeczy: gatunek, pierśnica (pierśnica), wysokość, jakość stanowiska, wiek i wady. Na podstawie zebranych danych można obliczyć liczbę drzew na akr, powierzchnię podstawową , miąższość drzew na danym obszarze oraz wartość drewna. Inwentaryzacje można wykonywać z innych powodów niż tylko obliczanie wartości. Po lesie można podróżować, aby wizualnie ocenić drewno i określić potencjalne zagrożenie pożarowe i ryzyko pożaru. Wyniki tego typu inwentaryzacji można wykorzystać w działaniach prewencyjnych, a także świadomościowych. Badania dzikiej przyrody mogą być przeprowadzane w połączeniu z inwentaryzacją drewna w celu określenia liczby i rodzaju dzikich zwierząt w lesie. Celem statystycznej inwentaryzacji lasów jest dostarczenie kompleksowych informacji o stanie i dynamice lasów do planowania strategicznego i zarządzania . Samo patrzenie na las w celu dokonania oceny nazywa się opodatkowaniem .

Historia

Badanie i inwentaryzacja drzew powstałych w Europie pod koniec XVIII wieku w obawie, że wyczerpie się drewno (główne źródło paliwa). Pierwsze informacje zostały zorganizowane w mapy używane do planowania użytkowania. Na początku XIX wieku leśnicy na własne oczy oszacowali miąższość i rozmieszczenie drzew w mniejszych lasach. Bardziej zróżnicowane i większe lasy podzielono na mniejsze sekcje drzew podobnego typu, które oszacowano indywidualnie na podstawie oględzin. Szacunki te zostały połączone w celu określenia dostępnych zasobów całego lasu. Wraz z rozwojem XIX wieku zmieniały się techniki pomiarowe. Odkryto i wykorzystano nowe zależności między średnicą, wysokością i objętością. Te nowo odkryte zależności pozwoliły na dokładniejszą ocenę rodzajów drewna i plonów znacznie większych lasów. Do 1891 roku badania te były przeprowadzane metodami opartymi na próbie, obejmującymi średnie statystyczne i wdrożono bardziej wyrafinowane urządzenia pomiarowe. W XX wieku statystyczna metoda doboru próby stała się dobrze ugruntowana i powszechnie stosowana. Pojawiły się dalsze postępy, takie jak próbkowanie z nierównym prawdopodobieństwem. Wraz z upływem XX wieku zrozumienie współczynników błędu stało się jaśniejsze, a nowa technologia komputerowa w połączeniu z dostępnością fotografii lotniczej i satelitarnej dodatkowo udoskonaliła ten proces. Skanowanie laserowe, zarówno naziemne, jak i lotnicze, jest obecnie stosowane obok metod ręcznych. W rezultacie dokładność pobierania próbek i wartości oceny stały się dokładniejsze i pozwoliły na pojawienie się nowoczesnych praktyk.

Inwentaryzacja lasu nie tylko rejestruje wysokość, pierśnicę i liczbę drzew do obliczeń wydajności drzew. Rejestruje również stan lasu, który może obejmować (na przykład) geologię , warunki siedliskowe , stan drzew i inne czynniki leśne.

Rejs po drewnie

Przykład wyposażenia sprzętowego do inwentaryzacji lasów: GPS i dalmierz laserowy do mapowania podłączony do wytrzymałego komputera w terenie .

Rejs po drewnie jest próbnym pomiarem drzewostanu służącym do oszacowania ilości drewna stojącego w lesie . Pomiary te są zbierane w lokalizacjach próbek zwanych poletkami, kwadrantami lub paskami. Każdy z tych pojedynczych obszarów próbkowania jest jedną obserwacją z serii obserwacji nazywanych próbką. Te obszary próbne są generalnie rozplanowane w sposób losowy, zwykle w formie badania wykresu liniowego . W zależności od wielkości działki i liczby mierzonych działek, danymi zebranymi z tych działek można następnie manipulować, aby uzyskać różne poziomy pewności oszacowania, które można zastosować do całego drzewostanu. To oszacowanie stanu drzewostanu, składu gatunkowego, miąższości i innych mierzonych atrybutów systemu leśnego może być następnie wykorzystane do różnych celów. Na przykład w Kolumbii Brytyjskiej sprzedaż drewna koronowego jest propozycją biznesową i zarówno kupujący, jak i Ministerstwo Leśnictwa i Zasięgu (sprzedawca) muszą znać ilość i jakość sprzedawanego drewna. Ogólnie rzecz biorąc, rejs drewna obejmuje pomiary lub szacunki objętości drewna według rodzaju produktu leśnego (a czasem klasy), defektu kłody i długości kłody, niezależnie od tego, czy szacunki są dokonywane w terenie, czy przy użyciu oprogramowania komputerowego.

Wybór działki

Działki są próbkami zinwentaryzowanego lasu i dlatego są wybierane w zależności od tego, czego się szuka.

Proste losowe pobieranie próbek : do przypisywania wykresów do próbkowania używany jest komputerowy lub kalkulatorowy generator liczb losowych. Tutaj losowość oznacza równą szansę na wybranie dowolnej działki ze wszystkich dostępnych działek. Nie oznacza to przypadkowości. Często jest modyfikowany w celu uniknięcia próbkowania dróg, zapewnienia pokrycia niepróbkowanych terenów oraz logistyki faktycznego dotarcia na działki.

Systematyczne pobieranie próbek : Zwykle odbywa się to przez losowy punkt, a następnie układanie siatki na mapie obszaru, który ma być próbkowany. Ta siatka będzie zawierała wstępnie przypisane obszary działki do próbkowania. Oznacza to bardziej wydajną logistykę i eliminuje niektóre ludzkie uprzedzenia, które mogą występować przy prostym losowym pobieraniu próbek.

Systematyczne próbkowanie warstwowe : Najczęstszym rodzajem inwentaryzacji jest taki, który wykorzystuje technikę losowania warstwowego. Obejmuje pierwsze grupowanie według klas wieku lub cech gleby lub wzniesienia zboczy. A następnie wykresy są wybierane z każdej grupy inną techniką próbkowania. Wymaga to najpierw znajomości terenu, a także zaufania, że ​​zgrupowania zostały wykonane prawidłowo. W leśnictwie można to zrobić na przykład w celu oddzielenia obszarów plantacji od lasów mieszanych i skrócenia czasu potrzebnego na pobieranie próbek.

Systematyczne próbkowanie grupowe : jeśli nie jest możliwe utworzenie warstw do próbkowania warstwowego , może istnieć pewna wiedza o lesie, w której można powiedzieć, że możliwe są małe grupy. Te małe zgrupowania działek, jeśli są blisko siebie, tworzą skupisko. Te skupiska są następnie losowo próbkowane z przekonaniem, że reprezentują one rzeczywistą mieszankę lasu. Ponieważ są blisko siebie, potrzeba mniej chodzenia, a więc jest bardziej wydajna.

Rodzaje powierzchni próbnych

Na poletku o stałym promieniu leśniczy znajduje środek poletka i mierzy każde drzewo w określonej odległości od tego punktu. Przykładowe pomiary są pobierane tak, aby stanowiły ułamek całego drzewostanu. Oznacza to, że wszystkie liczby są proporcjonalne do rzeczywistych wartości drzewostanów i mnożąc przez odpowiednią odpowiednią wartość, można uzyskać rzeczywiste wartości odcinka. Wykresy te są pobierane losowo, tak aby każdy punkt próbki miał równe prawdopodobieństwo włączenia do próby losowej . Często używane są wykresy kołowe, ponieważ wymaga to jedynie pomiaru promienia. Zwykle używane są działki o powierzchni 10 akrów (promień 37,2 ft).

Wielkość zmienna fabuła jest bardziej zależna od wielkości drzew. Trasę mierzy się w szeregu punktów, a drzewa są liczone pod kątem wchodzenia lub wychodzenia w zależności od ich wielkości i położenia w odniesieniu do środka działki. Zazwyczaj miernik kąta , klin pryzmatu , Tunagmetor lub Relascope stosuje się do gromadzenia danych dla tego typu powierzchni. Pozwala to na bardzo szybkie oszacowanie miąższości i gatunku danego przewodu.

Transekty to arbitralnie wyznaczone linie (aby zapobiec błędom podczas pobierania próbek) przechodzące przez stojak wykorzystany jako liniowa forma wykresu próbki. Czasami nazywane są „liniami pasków”.

Dane dotyczące drewna

Ilość drzewostanu w lesie jest określana na podstawie:

  • Klasa wiekowa (klasa wielkości). Jest to myląca nazwa, ponieważ w języku niemieckim jest to Wuchsklass (klasa wzrostu) i właściwie powinna być wielkością drzewa (klasa wielkości), która może być ograniczona cieniem, a niekoniecznie biologicznym, a tym samym fizjologicznym wiekiem drzewa. To rozróżnienie jest ważne, jeśli właściciel lub leśnik oczekuje, że z upływem czasu wzrost drzewa spowoduje produkcję drewna, ponieważ małe stare drzewo będzie rosło inaczej niż małe młode drzewo. Zwykle te klasy wiekowe są podzielone na: Sadzonka, Drzewko, Słup, Dojrzałe Drzewo (podzielone na Słabe drewno, Średnie drewno i Silne drewno), Stare / Starzejące się Drzewo. Czasami nazywa się to klasą wielkości lub kohortą . Istnieją różnice między krajami i lasami.
  • Powierzchnia podstawna - określa obszar danego odcinka terenu zajmowany przez przekrój pni i pni drzew u podstawy
  • Średnica na wysokości pierśnicy (DBH) - pomiar obwodu drzewa znormalizowany w różnych krajach o różnych standardach, często znajdują się one na wysokości 1,3 metra (około 4,5 stopy) nad ziemią
  • Współczynnik kształtu - kształt drzewa oparty na zarejestrowanych drzewach i powszechnie podawany do obliczania miąższości drzew dla danego gatunku. Zazwyczaj jest to związane z pierśnicą ciała lub klasą wiekową. Różni się od stożka. Na przykład może być stożkowy lub paraboloidalny.
  • Klasa formy Girarda - wyrażenie zwężenia drzewa obliczone jako stosunek średnicy wewnątrz kory na wysokości 16 stóp nad ziemią do średnicy zewnętrznej kory przy pierśnicy, podstawowe wyrażenie formy drzewa stosowane w Stanach Zjednoczonych
  • Średnia kwadratowa średnica - średnica drzewa współrzędna z powierzchnią podstawy drzewostanu
  • Indeks siedliska - specyficzna dla gatunku miara produktywności obszaru i opcji zarządzania, podawana jako wysokość drzew dominujących i współdominujących ( drzew stanowiskowych ) w drzewostanie w wieku bazowym, takim jak 25, 50 i 100 lat
  • Zbieżność drzewa - stopień, w jakim średnica pnia lub pnia drzewa zmniejsza się w funkcji wysokości nad ziemią. Więc może być ostry lub stopniowy.

Oszacowanie objętości

  • Obsada - ilościowa miara obszaru zajmowanego przez drzewa w stosunku do optymalnego lub pożądanego poziomu zagęszczenia, który będzie różny w zależności od celu gospodarowania
  • Wskaźnik zagęszczenia drzewostanu - miara obsady drzewostanu oparta na liczbie drzew na jednostkę powierzchni i pierśnicy drzewa o średniej powierzchni podstawowej, oparta na zapisach historycznych i jest specyficzna dla typu siedliska i gatunku
  • Tabela objętości - wykres oparty na równaniach objętości, który wykorzystuje korelacje między niektórymi aspektami drzewa do oszacowania objętości stojącej
  • Diagram zarządzania zagęszczeniem drzewostanów - model wykorzystujący bieżące zagęszczenie drzewostanów do projekcji przyszłego składu drzewostanów

Objętość można obliczyć na podstawie metryk zapisanych w próbce działki. Na przykład, jeśli mierzono drzewo jako 20 m wysokości i pierśnicę 19 cm na podstawie wcześniej zmierzonych danych, wielkość można oszacować w zależności od gatunku. Taki stół został skonstruowany przez Josefa Pollanschütza w Austrii.

Objętość drzewa = BA X hxf pollanschutz

Zatem f pollanschütz zostanie wyprowadzony z tabeli i właściwie nazywany jest współczynnikiem kształtu.

Aby wyskalować to do poziomu hektara, wynik musiałby zostać pomnożony przez liczbę drzew tej wielkości. Nazywa się to czynnikiem wydmuchiwania.

Narzędzia używane w inwentaryzacji

  • Kij Biltmore - wykorzystuje trygonometrię oczną do szybkiego pomiaru średnicy i wysokości
    Rysunek przedstawiający zasady trygonometryczne oka za kijkiem Biltmore.
  • Taśma średnicowa - materiałowa lub metalowa taśma owinięta wokół pnia, przeskalowana do średnicy
  • Suwmiarka drzewiasta - dwa zęby połączone z miarką lub patyczkiem są umieszczane wokół najbardziej przeciętnej części pnia w celu określenia średnicy
  • Relascope - narzędzie wielokrotnego użytku, które jest w stanie znaleźć wysokość drzewa, powierzchnię podstawy i średnicę drzewa w dowolnym miejscu wzdłuż pnia
  • Klinometr - popularne narzędzie służące do pomiaru zmian wysokości i wysokości drzew
  • Pręt przelotowy - służy do oszacowania ilości kawałków drewna uzyskanych z danego kawałka drewna
  • Skaner LASEROWY używany z oprogramowaniem komputerowym do obliczania metryk na podstawie zebranych danych za pomocą Lidar .
  • Pryzmat klinowy - mały szklany klin, który załamuje światło, tworząc widoczne przesunięcia, aby można było wybrać, które drzewa w punkcie pobierania próbek powinny zostać objęte próbką.
  • Kolektor danych - elektroniczne urządzenie służące do szybkiego wprowadzania przykładowych danych, geolokalizacji danych, a współcześnie także do dostępu do materiałów referencyjnych, internetowych i historycznych podczas żeglugi po drewnie.
  • Świder inkrementalny - urządzenie służące do pobierania cylindrycznej próbki materiału drzewnego prostopadle z łodygi przy jak najmniejszym uszkodzeniu pozostałych tkanek.

W 2014 roku Organizacja Narodów Zjednoczonych do spraw Wyżywienia i Rolnictwa wraz z partnerami, przy wsparciu rządu Finlandii, uruchomiła Open Foris - zestaw narzędzi oprogramowania typu open source, które pomagają krajom w gromadzeniu, wytwarzaniu i rozpowszechnianiu wiarygodnych informacji o stanie zasobów leśnych. Narzędzia obsługują cały cykl życia zapasów, od oceny potrzeb, projektowania, planowania, gromadzenia danych terenowych i zarządzania nimi, analiz szacunkowych i rozpowszechniania. Uwzględniono narzędzia do teledetekcji przetwarzania obrazu, a także narzędzia do międzynarodowego raportowania na potrzeby REDD + MRV i globalnej oceny zasobów leśnych FAO .

Zobacz też

Bibliografia

Linki zewnętrzne