Transcript 学习任务2 伐倒木材积的测定

《森林调查技术》
学习任务2
伐倒木材积的测定
学习任务综述
《森林调查技术》
在林业生产中，需要测定伐倒木不同类型的材积，
测定伐倒木材积是森林调查技术课程中的一个基本
技能。
通过本学习任务的学习训练，要求学生能够掌握伐倒
木不同类型材积的测定方法和注意事项。要求学生能
够独立计算、测算结果达到精度要求。本学习任务（
共4学时）通过一个任务的完成达到教学目标。
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任务一、
伐倒木材积的测定（4学时）
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教学目标
《森林调查技术》
1、能力目标：
 能够熟练进行伐倒木直径、长度测定和整化，采
用合适的材积计算公式计算材积
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2、知识目标：
 了解伐倒木、木材标准、造材、原条、原木、锯
材等基本概念和含义，伐倒木的种类；
 掌握伐倒木材积求算公式，材积测算的内容和方
法。
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3.素质目标：
培养学生认真仔细、科学严谨的工作态度，发现问
题、分析问题的能力和解决问题的能力，爱护仪
器保护仪器的意识。
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《森林调查技术》
内 容
一、相关概念
二、伐倒木材积的测定
三、原条、原木材积测算
四、枝条材积测定
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一、相关概念
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伐倒木： 立木伐倒后打去枝叶所剩余的树干。
即：树干完顶体
砍树
伐倒木
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树干横断面：垂直于树干中轴的横断面称为树干横
断面。
其规律是：树干基部多不规则，其它部位近于圆形
或椭圆形
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树干纵断面：沿树干中轴将树干纵向剖开的切面称为树干纵
断面。
其规律是：若把树干从干基到梢端分段来看，树干纵断面形
状分别近似于凹曲线、直线、抛物线及与干轴相交的直线
四种。如果把树干看作是干曲线以干轴为轴的旋转体，则
相应为凹曲线体、圆柱体、抛物线体、圆锥体
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原条：伐倒木剥去树皮且截去直径(去皮)不足6cm的
梢头部分称作原条。
原条
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木材标准
为了合理使用和正确计量木材，国家对各材种
的尺寸大小、适用树种、材质标准以及木材检验
规则和用于计算材积的数表，所作的统一规定称
木材标准。
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造材：对树干或原条进行材种划分的加工称作造材
原木：原条按照用材需要，截成各种不同规格尺码
的木段称作原木。
原木
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材种：原木经过割锯，加工成适用于不同用途的锯
材，这些木材品种称作材种，即原条、原木、枕
木及坑木等。
枕木
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经济材：指树干或木段用材长度和小头直径（去皮）
、材质符合用材标准的各种原木、板方材等材种的通
称。
薪材：指不符合经济材标准但仍可以作为燃料或木炭
原料的木段。
废材：是指那些因病腐、有虫眼等缺陷，已失去利用
价值的木段，树皮及梢头木。
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伐木造材
示意图
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二、伐倒木材积的测定
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（一）、一般求积式
 树干完顶体求积式
1. 用下底断面（g0）和长度求体积
2. 中央断面（g1/2）和长度求体积
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二、伐倒木材积的测定
《森林调查技术》
（一）、一般求积式
 截顶体求积式
1. 用两端断面积求体积
2. 用中央断面积求体积
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（二）伐倒木近似求积式
《森林调查技术》
1、平均断面积近似求积式 （西马林公式）
V 
1
2
g 0
 g n L 
2
2
  d0  dn 

4 
2
L


该式以截顶抛物线体为模型，当干基横断面不规则时，
常产生偏大误差（达10%以上）。
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2、中央断面积近似求积式（胡伯尔公式）
V  g 1/ 2 L 

4
2
d 1/ 2 L
该式以完顶抛物线体为模型，当干形不是抛物线体并尖削
，则误差偏小；饱满，则误差偏大。一般在±5%。
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3、牛顿近似求积式
1
 g 0  g n） 4 g 1 / 2 L
V  （
6
该式误差最小
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伐倒木近似求积式的精度
《森林调查技术》
牛顿近似求积式精度较高，但测算工作较繁；
中央断面近似求积式精度中等，但测算工作简易；
平均断面近似求积式较差，但它便于测量堆积材，
当大头离开干基较远时，求积误差将会减少。
实际工作中主要采用中央断面积近似求积式
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（三）、伐倒木区分求积式
《森林调查技术》
区分求积法：为了提高木材材积的测算精度，根据树干形状
变化的特点，可将树干区分成若干等长或不等长的区分段
，使各区分段干形更接近于正几何体，分别用近似求积式
测算各分段材积，再把各段材积合计可得全树干材积。
在树干的区分求积中，梢端不足一个区分段的部分视为梢头
，用圆锥体公式计算其材积。
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1、中央断面区分求积式
将树干按一定长度（通常1或2m）分段，量出每段中央直径
和最后不足一个区分段梢头底端直径以及梢头长度，利用
中央断面近似求积式求算各分段的材积，并合计。
梢头
梢底
V  V1  V 2  V 3   ＋ V n  V '
 g1  l  g 2  l  g 3  l    g nl 
n
 l gi 
i 1
1
1
g 'l'
3
g l 
3
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2、平均断面区分求积式
根据平均断面近似求积式，按上述同样原理和方法，可以推
导出平均断面区分求积式为：
1
V   g 0  g n  
2
式中:
n 1

i 1
1

g i l  g n l 
3

g0
—树干底断面积；
gn —梢头木底断面积；
gi —各区分段之间的断面积；
梢头
l、 l’—分别为区分段长度及梢头木长度。
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 区分求积式的精度：
在同一树干上，某个区分求积式的精度主要取
决于分段个数的多少，段数愈多，则精度愈高。
区分段数一般以不少于5个为宜：
（1）当H>15m时，l=2m
（2）当7>H>15m时，l=1m
（3）当H<7m时，l=0.5m
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直径和长度的测量误差对材积计算的精度影响：
树干的材积为V=gL，如长度（L）和断面积（g
）测定有误差时，其材积误差近似为 ：
PV  2 Pd  PL
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三、原条、原木材积测算
《森林调查技术》
 原条材积测算
1、原条长度检量
原条长度从锯口(或斧口)量起至梢端去皮直径
6cm(实足短径)处为止.所测长度以1m进位.不足1m
者由梢端舍去不计。取整以后的长度称检尺长。
比如，一原条按上述方法量得实际长度为10. 89m，
舍去不足1m部分取整为1 Om作检尺长。
检尺长不代表原条实际长
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2、原条直径检量
原条直径在离大头斧口或锯口2. 5m处量取去皮
直径，按2cm整化，整化后的直径称检尺径。
比如，在离大头2. 5m处量得实际去皮直径为
15. 9cm，按2cm整化后其检尺径为16cm
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三、原条、原木材积测算
《森林调查技术》
3、原条材积计算
检尺径为8cm的杉原条材积计算公式为：
V  0 . 4902  L  100
检尺径自10cm以上的杉原条材积计算公式为：
V  0 . 39 ( 3 . 50  D ) ( 0 . 48  L )  10000
2
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三、原条、原木材积测算
《森林调查技术》
 原木材积测算
1、原木检尺长：原木检尺长是在大、小头两端断面
之间相距最短处检量，最小单位量至厘米。
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三、原条、原木材积测算
《森林调查技术》
2、原木直径检量：不采用中央直径，而是检量原木
小头去皮直径。
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三、原条、原木材积测算
《森林调查技术》
3、原木材积计算
检尺径自4～12cm的小径原木:
V 
0 . 7854 L ( D  0 . 45 L  0 . 2 )
2
10000
检尺径自14cm以上的原木：
 0 . 7854 L ( D  0 . 5 L  0 . 005 L 2  0 . 000125 L (14  L ) 2  ( D  10 ) 2 
V  

10000


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四、枝条材积测定
《森林调查技术》
 粗大枝条和贵重树木枝条材积的测定
可采用伐倒木.求积式或采用原木材积的测定方法确
定其材积。
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《森林调查技术》
 造纸材、薪材及小枝条材积的测定
可用堆积法计算其层积和实积。
层积是指枝条或薪材等堆积成木堆的体积，为木堆
长、宽、高的乘积。
层积中的木材实际体积称实积。
实积系数是实积和层积的比值。
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思考题
《森林调查技术》
伐倒木有哪些类型?其材积测算方法有何异同?
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