Изучение и определение объема древесной массы в лесонасаждениях (по Р. В. Боброву)

Если неискушенного в лесоводстве человека спросить, какую форму имеет ствол дерева, то вряд ли можно будет получить точный ответ. Да, эта задача нелегка и для внимательного человека. Попробуйте у лесопильного завода выбрать доску, выпиленную из центральной части ствола. При рассмотрении ее убедитесь, что края доски представляют собой сложную кривую линию, резко сбегающую у основания и переходящую затем в легкий, постепенно увеличивающийся к вершине уклон. Но сколько бы досок вы ни рассматривали, кромки их редко будут иметь сходные очертания. Это и понятно: ствол дерева несет на себе крону и удерживает ее над землей под напором ветра. Чем больше крона, выдерживающая сильный ветер, тем прочнее должен быть ствол. Дерево, выросшее в поле, имеет неровный и короткий ствол, а в густом лесу он выше и почти цилиндрический.

Присмотритесь к пням на лесосеке или к торцам бревен на лесном складе. Форма древесного ствола на поперечном срезе, которая казалась круглой, оказывается, не представляет вполне правильной геометрической фигуры, а только приближается к ней. Наиболее близка форма пня к эллипсу или к окружности с неровными краями.

Как определить объем такого своеобразного физического тела, как древесный ствол? Конечно, можно его распилить на куски, погрузить в ксилометр (цистерну, наполненную жидкостью) и по объему вытесненной жидкости определить объем дерева. Такой способ можно применять на деревообрабатывающих предприятиях и в научных лабораториях. Но в лесничестве, а тем более в школьном, удобнее применять графический способ обмера. Здесь-то и пригодится вам знание геометрии. Определение объема дерева может превратиться в своеобразный занимательный урок по математике. Для измерения площади поперечного среза ствола надо разграфить его срез параллельными линиями через каждые 2 см. Посреди образовавшихся полосок проводят пунктирную линию. Боковые полусферы делят перпендикулярными линиями, после чего полусферы превращаются в серию трапеций и четырех треугольников. Высчитав площадь всех полосок, можно с довольно большой точностью определить площадь поперечного сечения дерева. Такие замеры делают на срезах дерева через 1 - 2 м. Сложив площадь верхнего и нижнего спилов, определяют среднеарифметическое значение площади сечения и, умножив его на длину бревна, узнают объем ствола.

Известны и другие методы определения площадей сечения деревьев, например с помощью планиметра, палетки. Определение объемов неправильных геометрических тел можно проводить по самым различным формулам. Но на практике они применяются редко; чаще ими пользуются в исследовательских работах. В лесничествах все обстоит проще: измеряют диаметр дерева на высоте 1,3 м (на высоте груди) от земли, высоту дерева и по заранее составленным таблицам определяют объем ствола. Однако такие таблицы издаются для крупных лесных районов, а в каждой местности у деревьев имеется много своих особенностей, и применение таблиц без поправочного коэффициента дает погрешность при определении объема. Уточнить таблицы, высчитав точный объем деревьев и сравнив его с объемом, указанным в таблицах, под силу школьному лесничеству. Эта работа принесет пользу лесному хозяйству и производству, а главное, будет хорошей тренировкой в практическом использовании знаний математики, полученных в школе.

До 1/4 объема древесины дерева находится в сучьях. Точно определить объем всех этих "неглавных" частей дерева тоже важно. Здесь пригодятся знания учащихся по физике: умение рассчитывать объем, плотность, поскольку учет коры, корней, листвы и ветвей чаще всего ведут методом взвешивания.

Древесина в стволе дерева по своей ценности различна. Больше всего ценится толстомерная комлевая (нижняя) часть ствола, из которой можно выпиливать бревна для производства пиломатериалов и фанеры. Из вершинной части ствола мелких деревьев удается получить рудничную стойку, строительный лес, тарные кряжи и т. п. Если дерево или часть его испорчена гнилью, кособокостью, имеет толстые сучья, то такая древесина пригодна только на дрова. Стоимость дров в 5 - 6 раз меньше стоимости пиловочных бревен. Поэтому юным лесоводам важно уметь правильно оценивать стволы деревьев и с точки зрения возможного получения древесины. Ведь срубленные деревья - это материал для строительства, промышленной переработки, топлива. Очень полезно научиться разбираться в породах древесины и правильно оценивать ее качество. Это поможет воспитать у себя бережливое отношение к древесине.