Войти
Деревья имеют широкий спектр размеров, форм и особенностей роста. Образцы могут расти как отдельные стволы, многоствольные массы, поросли, клональные колонии или даже более экзотические древесные комплексы. Большинство программ чемпионов по деревьям сосредотачиваются на поиске и измерении самого большого экземпляра одного ствола каждого вида. Для характеристики размера одного ствола дерева обычно измеряются три основных параметра: высота, обхват и размах кроны. Дополнительные сведения о методологии измерения высоты дерева, измерения обхвата дерева, измерения кроны дерева и измерения объема дерева представлены в ссылки здесь. Подробное руководство по этим базовым измерениям представлено Уиллом Блоузаном в «Руководстве по измерению деревьев Восточного общества коренных народов».
Это краткое изложение того, как измерять деревья, также представленные различными группами, участвующими в документировании больших деревьев вокруг мир. К ним, среди прочего, относятся: a) Руководство по измерению деревьев в американских лесах; б) Национальный регистр больших деревьев - деревья-чемпионы Австралии: измерение деревьев, чемпионы и проверка; c) Регистр деревьев: уникальный регистр известных и древних деревьев в Великобритании и Ирландии - Как измерить деревья для включения в Регистр деревьев; и d) Фонд "Известные деревья Новой Зеландии". Другие измеряемые параметры включают объем ствола и веток, структуру кроны, объем кроны и общую форму дерева. Обзоры некоторых из этих более сложных измерений обсуждаются в Blozan выше и в «Протоколах измерений поиска Цуги» Уилла Блозана и Джесса Риддла, сентябрь 2006 г., а также в моделировании стволов деревьев Робертом Левереттом, Левереттом и другими. Соответствующие протоколы измерения для многоствольных деревьев и других более экзотических форм менее четко определены, но некоторые общие рекомендации представлены ниже.
Высота дерева - это расстояние по вертикали между основанием дерева и самой высокой веткой на вершине дерева. Основание дерева измеряется как по высоте, так и по обхвату как высота, на которой сердцевина дерева пересекает нижнюю поверхность земли, или «место, где пророс желудь». На склоне это считается посередине между уровнем земли с верхней и нижней сторон дерева. Высота дерева может быть измерена разными способами с разной степенью точности. Есть прямые замеры. Более короткие деревья можно измерить с помощью длинного шеста, вытянутого вертикально до вершины дерева. На большие деревья можно залезть, а измерение с помощью рулетки проведено от самой высокой точки подъема до основания дерева. При необходимости расстояние до вершины дерева можно измерить от этой точки с помощью шеста. Исторически самым прямым методом определения высоты дерева было срубить его и измерить его растянутое положение на земле.
Высота деревьев также может быть измерена дистанционно с земли. Самые простые методики дистанционного измерения высоты - это все варианты измерения клюшкой. Высота рассчитывается по принципу подобных треугольников. Вытягивают короткую палку вертикально на расстоянии вытянутой руки, а ее основание направлено вертикально. Геодезист продвигается внутрь и наружу по направлению к дереву до тех пор, пока основание палки над нижней рукой не совместится с основанием дерева, а верхняя часть палки не совместится с вершиной дерева. Измеряется расстояние от нижней руки до глаза геодезиста, расстояние от нижней руки до верха палки, а расстояние от глаза до основания дерева измеряется с помощью ленты. Отношение расстояния от глаза до руки равно расстоянию от глаза до основания дерева, что равно отношению длины палки к высоте дерева при условии, что верхушка дерева расположена. вертикально над основанием.
(расстояние от глаза до основания дерева / расстояние от глаза до основания палки) × длина палки = высота дерева
Метод измерения палки Во втором методе используется клинометр А ленту и в лесном хозяйстве обычно применяют. В этом процессе применяется тригонометрическая касательная функция. В этом процессе измеряется горизонтальное расстояние до ствола дерева из точки прицеливания. Угол к вершине дерева измеряется клинометром.
горизонтальное расстояние на уровне глаз до ствола дерева x тангенс Θ = высота над уровнем глаз
Если дерево простирается ниже уровня глаз, тот же процесс используется для определения длины ниже уровня глаз и того, что прибавляется к высоте над уровнем глаз, чтобы определить общую высоту дерева. У разных клинометров разные шкалы показаний, но все они выполняют одну и ту же функцию. Вычисления такие же, как и в градусах. Если у него процентная шкала, то процент умножается на расстояние до дерева, чтобы определить высоту или протяженность выше и ниже уровня глаз. У других есть шкала 66 футов, где при использовании на расстоянии 66 футов от дерева высота выше или ниже уровня глаз может быть непосредственно считана по шкале. Этот тип измерения часто сопровождается ошибками. Этот процесс предполагает, что верхушка дерева находится прямо над основанием дерева. Верхушка дерева может быть значительно смещена от точки, расположенной непосредственно над основанием (или точки уровня на стволе). Типичные ошибки из-за этого эффекта часто составляют порядка 10-20 футов. Более серьезная проблема заключается в неправильном определении наклоненной вперед ветки за фактическую вершину дерева. Ошибки, связанные с этой ошибкой, могут привести к измерениям, выходящим за пределы нескольких десятков футов, а некоторые ошибки более 40 футов и более попали в различные списки деревьев чемпионов, и по крайней мере в двух случаях ошибки превышали 60 футов.
Измерение высоты синусоиды Третий удаленный метод называется методом синусоиды или методом ENTS. Это требует использования лазерного дальномера и клинометра. В этом методе расстояние до вершины дерева измеряется непосредственно геодезистом с помощью лазерного дальномера. Угол к вершине измеряется клинометром. Высота вершины дерева над уровнем глаз: [высота = синус угла x расстояние до вершины] тот же процесс используется для измерения протяженности основания дерева ниже или даже выше уровня глаз. Поскольку измерение проводится вдоль гипотенузы прямоугольного треугольника, а верхний и нижний треугольники независимы, не имеет значения, смещена ли вершина дерева от основания, поскольку это не влияет на расчет. Кроме того, верхние ветви дерева можно сканировать с помощью лазерного дальномера, чтобы определить, какая вершина на самом деле самая высокая, и можно избежать основной ошибки, связанной с неправильным определением вершины. Если истинная вершина дерева идентифицирована неправильно, высота дерева будет просто на некоторую величину короче, и не будет преувеличением. Высота будет соответствовать измеряемой цели. С помощью калибровки, нескольких снимков и техники работы со шкалами, считывающими только до ближайшего ярда или метра, с помощью этой методологии, как правило, можно измерить высоту деревьев с точностью до одного фута. Другие методы измерения включают в себя съемку с помощью транзитного устройства и тахеометра, метод расширенной базовой линии, метод параллакса и метод трех вертикалей.
Обхват - это измерение расстояния вокруг туловища дерева, измеренного перпендикулярно оси ствола. Использование обхвата для получения эквивалентного диаметра - это старый лесохозяйственный метод измерения, который все еще используется. В Соединенных Штатах обхват измеряется на высоте 4,5 фута над уровнем земли. В других странах его измеряют на высоте 1,3 метра, 1,4 метра или 1,5 метра.
Измерение обхвата дерева обычно выполняется путем обертывания ленты вокруг ствола на нужной высоте. Обхват дерева также можно измерить дистанционно с помощью монокуляра с сеткой, с помощью фотографической интерпретации или другими способами. В этих дистанционных методах фактически измеряется диаметр, перпендикулярный геодезисту, который преобразуется в обхват путем умножения этого числа на pi. Многие деревья у основания выступают наружу. Стандартную высоту ствола для определения обхвата легко измерить, и у большинства деревьев она выше основной части ствола и дает хорошее приближение к размеру ствола. Для самых больших деревьев или деревьев с широким базальным выступом вверху ствола было бы целесообразно также измерить второй обхват над выступом и отметить эту высоту.
Схема измерения обхвата дерева Если есть значительные низкие ветви, которые выходят ниже этой высоты, игнорируя любые незначительные эпикормические побеги и мертвые ветви, тогда обхват следует измерять в самом узком месте ниже самой нижней ветви и отмечать эту высоту. Если на высоте измерения имеется капа или выступ, то обхват следует измерить непосредственно над выступом или в самом узком месте ствола ниже выступа и отметить эту высоту.
Если дерево растет на наклонной почве, основанием дерева следует считать место, где центр или сердцевина дерева пересекает опорную поверхность ниже, обычно на середине склона вдоль стороны дерева. Если дерево большое и при этом измерении одна часть кольцевой петли помещается ниже уровня земли, тогда измерение следует проводить на высоте 4,5 фута над уровнем земли на высокой стороне склона.
Всегда следует отмечать, является ли измеряемое дерево одно- или многоствольным. Одно стволовое дерево - это такое дерево, у которого на уровне земли будет только одна сердцевина. Если дерево будет иметь более одной сердцевины на уровне земли, его следует указать как многоствольное и указать количество стволов, включенных в измерение обхвата. Если расширение у основания дерева выходит за пределы этой высоты обхвата по умолчанию, то в идеале следует провести второе измерение обхвата, где это возможно, над базальным выступом и эту высоту записать.
Размах кроны - это мера площади основания или площади кроны дерева, выраженная в диаметре. Самым основным измерением ширины коронки является средняя длина двух линий в области макушки. Первое измерение производится по самой длинной оси коронки от одного края до противоположного края. Второе измерение выполняется перпендикулярно первой линии через центральную массу короны. Эти два значения усредняются для расчета распространения кроны. Второй метод - взять серию из четырех или более спиц, идущих от центра туловища к краю макушки. Чем больше спиц измерено, тем лучше представлен размер короны. Размах короны вдвое больше среднего для всех спиц. Для деревьев на открытой местности распространение кроны также можно измерить там, где доступны фотографии с достаточно высоким разрешением, с помощью Google Планета Земля. В программу встроены инструменты измерения длины, которые позволяют измерять или усреднять несколько диаметров коронки. В качестве альтернативы доступны дополнительные пакеты программного обеспечения, которые могут позволить очертить область на изображении Google Планета Земля и рассчитать вложенную площадь. Затем это можно преобразовать в спред кроны. также предоставил четыре варианта измерения площади коронки с помощью компаса и клинометра вокруг внешнего края коронки или путем комбинации измерений от края коронки до туловища и по периметру коронки. При необходимости также можно измерить максимальный размах коронки и максимальную длину конечности.
Измерение разлета кроны дерева Объем кроны может быть измерен как продолжение базового измерения разлета кроны. Один из методов состоит в том, чтобы нанести на карту сеть точек на внешней поверхности кроны с различных позиций вокруг дерева и нанести на карту положение и высоту карты. Сама коронка может быть разделена на более мелкие сегменты, и объем каждого сегмента рассчитывается индивидуально. Например, корону можно разделить на серию дискообразных срезов по высоте, рассчитать объем каждого диска и сложить все диски вместе, чтобы определить объем короны. Франк разработал более простой метод, который требует измерения среднего размаха коронки, высоты коронки от основания до верха и согласования профиля коронки, чтобы он наилучшим образом соответствовал семейству форм профиля коронки. Метод рассчитывает объем, заключенный путем поворота выбранного профиля вокруг оси дерева с учетом измеренной длины кроны и среднего разлета кроны.
Измерения объема дерева могут включать только объем ствола или могут также включать объем ветвей. Измерения объема могут производиться наземными или воздушными методами. Наземные измерения выполняются с помощью монокуляра с сеткой, лазерного дальномера и клинометра. Воздушные измерения - это прямые рулетки, полученные альпинистом на дереве. Монокуляр с сеткой - это небольшой телескоп с внутренней шкалой, видимой через стекло. Монокуляр устанавливается на штатив, и ствол дерева просматривается через объектив. Ширина ствола измеряется в единицах шкалы сетки. Высота и расстояние до целевой точки измеряются с помощью лазерного дальномера и клинометра. Зная расстояние, диаметр дерева, измеренный в единицах шкалы сетки нитей, и коэффициент оптического масштабирования для монокуляра с сеткой, предоставленный производителем и откалиброванный пользователем, диаметр дерева в этой точке может рассчитывается:
Диаметр = (шкала сетки) X (расстояние до цели) ÷ (оптический фактор)
Ряд диаметров дерева вверх по стволу дерева систематически измеряется с помощью этой процедуры от отмечают основание дерева до вершины и их высоту. Разрабатываются некоторые фотографические методы, позволяющие рассчитывать диаметры сегментов ствола и конечностей на фотографиях, содержащих шкалу известного размера и где известно расстояние до цели.
Альпинисты могут физически измерить окружность дерева с помощью ленты. Альпинист будет взбираться на дерево, пока не достигнет наивысшей безопасной точки лазания. Как только эта точка будет достигнута, ленту натягивают вдоль боковой части туловища через трос. Верхний конец ленты слегка закрепляют в этом месте и позволяют свободно свисать вниз по стволу. Расстояние от самой высокой точки подъема до вершины дерева измеряется с помощью шеста, проходящего от вершины дерева до точки крепления ленты. Эта высота отмечается, и в этой точке измеряется диаметр дерева. Затем альпинист спускается по дереву, измеряя окружность ствола с помощью ленты на разной высоте, при этом высота каждого измерения относится к закрепленной ленте, спускающейся по стволу. При использовании воздушного или наземного методов измерения диаметра или обхвата не обязательно должны быть равномерно распределены по стволу дерева, но необходимо провести достаточное количество измерений, чтобы адекватно представить изменения диаметра ствола.
Для расчета объема ствола дерево подразделяется на серию сегментов с последовательными диаметрами нижней и верхней части каждого сегмента, а его длина равна разнице в высоте между нижним и верхним диаметром. Совокупный объем ствола рассчитывается путем сложения объемов измеренных сегментов дерева. Объем каждого сегмента рассчитывается как объем усеченного конуса, где:
Объем = h (π / 3) (r 1 + r 2+r1r2)
Frustum конуса Аналогичную, но более сложную формулу можно использовать, когда ствол имеет значительно более эллиптическую форму, когда длины большой и малой оси эллипса измеряются вверху и внизу каждого сегмента.
В тех областях, где ствол раздваивается, ствол не будет иметь круглого или простого эллиптического диаметра. Близан в рамках проекта поиска Цуга создал деревянную раму, которая подходила бы к секции необычной формы, и измерил положение поверхности ствола с помощью Эти точки были нанесены на график и рассчитана площадь поперечного сечения ствола неправильной формы. Эта площадь, в свою очередь, была преобразована в эквивалентную круглую площадь для использования в формуле объема.
Многие деревья у основания значительно расширяются наружу, и этот базальный клин имеет сложную поверхность из выступов и впадин. T он становится еще более сложным в деревьях, растущих на склоне. Во многих случаях можно использовать аппроксимацию объема этого базального сегмента с использованием наилучших оценок представленных эффективных диаметров. В других случаях можно использовать отображение посадочного места. При отображении контура уровня прямоугольная опорная рамка размещается вокруг основания дерева для создания горизонтальной плоскости. Положение множества точек на поверхности ствола измеряется относительно рамки и наносится на график. Этот процесс повторяется на разной высоте, создавая серию виртуальных срезов на разной высоте. Затем рассчитывается объем каждого отдельного среза, и все складываются вместе, чтобы определить объем базального клина. Тейлор разрабатывает процесс картографирования облаков с использованием технологии оптического параллаксного сканирования, при которой вокруг ствола дерева производятся тысячи измерений. Их можно использовать для воссоздания трехмерной модели ствола, и данные объема входят в число значений, которые можно вычислить.
Картирование купола - это процесс, при котором положение и размер ветвей внутри купола отображаются в трехмерном пространстве. Это трудоемкий процесс, который обычно используется только для наиболее значимых образцов. Обычно это делается из заданной позиции или ряда позиций в дереве. Эскизы и фотографии используются для облегчения процесса. По деревьям взбираются и отображается общая архитектура, включая расположение главного ствола и всех повторяющихся стволов, в дополнение ко всем ветвям, исходящим от стволов. Также отображается положение каждой точки ветвления в кроне до определенного размера, а также положения различных повторов, изломов, перегибов или любых других эксцентриситетов на дереве. Для каждого нанесенного на карту ствола и ответвления измеряются базальный диаметр, длина и азимут. Альпинисты измеряют определенные окружности и детализируют другие элементы в пределах дерева
Не у всех деревьев есть один ствол, а другие создают дополнительные проблемы измерения из-за своего размера или конфигурации. Странные формы включают те формы, которые выросли из-за необычных обстоятельств, повлиявших на дерево, или те деревья, которые просто имеют необычную форму роста, не наблюдаемую у большинства других видов деревьев. Франк предложил систему классификации для различных форм деревьев: 1) Одноствольные деревья; 2) Многоствольные деревья; 3) Клональные коппы; 4) клональные колонии; 5) Сросшиеся и обнимающие деревья; 6) Упавшие деревья; 7) Древовидные комплексы; 8) Баньяновидные деревья; 9) деревья с крупной воздушной корневой системой; и 10) эпифитные деревья. Эта первоначальная структура продолжала развиваться в обсуждениях в рамках NTS, но она дает начальное начало и предложения о том, как подойти к измерению этих различных форм роста деревьев.
Поскольку большинство этих деревьев уникальны или необычны по своей форме и не поддаются легкому измерению, рекомендуется написать подробное повествовательное описание дерева с указанием того, какие измерения могут быть выполнены для усиления и лучшего освещения. описания. Эти деревья следует задокументировать, даже если результаты представлены в виде письменного описания, а не набора числовых измерений.
Есть некоторые параметры, которые следует постоянно измерять, когда это возможно, например, высота. Площади поперечного сечения стволов и короны также являются параметрами, которые обычно можно измерить. Другие измерения могут быть выполнены там, где они кажутся добавленными к повествовательному описанию этого конкретного дерева. По возможности следует использовать GPS-координаты. При отсутствии GPS-навигатора местоположения следует брать из Google Maps или топографических карт. Помимо этих основ, следует записывать такие значения, как количество стволов, превышающих установленное значение, максимальный обхват самого большого ствола и все, что кажется подходящим для данной конкретной группы деревьев. Фотографии этих необычных деревьев важны, поскольку они могут значительно улучшить понимание того, что описывается, и помочь другим визуализировать дерево. Необходим процесс или система, с помощью которых фотографии конкретного дерева могут быть связаны с описанием дерева в заметках исследователя. Цель описания и измерений - документировать дерево или группировку деревьев.
Деревья с одним стволом также могут создавать проблемы с измерением. Рассмотрим деревья с очень большим обхватом, такие как некоторые из секвой, произрастающих на западе США. Если они растут даже на пологом склоне, если обхват измеряется на 4,5 фута выше того места, где сердцевина дерева выступает из земли, верхняя сторона ленты может легко оказаться ниже уровня земли. В этом случае лучшим вариантом было бы измерить стандартный обхват на высоте 4,5 фута над уровнем земли на высокой стороне дерева и отметить это в описании измерения. Если измерить лес на вершине горы с низкорослыми деревьями высотой всего шесть футов, измерение обхвата в 4,5 фута будет бессмысленным. В случае этих низкорослых деревьев более подходящим может быть обхват, взятый на высоте 1 фута над основанием. По возможности измерения обхвата следует проводить на стандартной высоте. Если это измерение не имеет смысла, следует провести дополнительное измерение обхвата в более подходящем месте и отметить эту высоту.
Двухстворчатое вишневое дерево Многоствольные деревья - наиболее распространенная форма после одноствольных деревьев. Часто они представляют собой отдельные стволы, растущие из одной корневой массы. Это часто случается у некоторых видов, когда первоначальный ствол был поврежден или сломан, а на его месте вырастают два или более новых побега из исходной корневой массы. Они генетически одинаковы, но, поскольку их форма роста отличается, их следует рассматривать как другую категорию измерения, чем деревья с одним стволом. Эти несколько стволов обычно срастаются, образуя большую комбинированную массу у основания и разделяясь на отдельные стволы на большей высоте. Если это отдельные стволы на уровне груди, то отдельные стволы можно измерять отдельно и рассматривать как отдельные отдельные стволы. Если они срослись на уровне груди, то измерение их совокупного обхвата следует производить на этой высоте, количество стволов, включенных в указанное измерение обхвата. Если дерево резко выскакивает наружу на уровне груди, тогда следует измерить обхват в самом узком месте между высотой груди и землей и отметить эту высоту. Другие рекомендации по измерению обхвата, описанные для одноствольных деревьев, такие как низкие ветви и капы, также применимы к многоствольным обхватам. Тогда высота самого высокого ствола в многоствольном образце будет высотой многоствольного образца, а совокупный размах коронки всех отдельных стволов многоствольного образца в совокупности будет размахом многоствольной коронки. Если один из отдельных стволов значительно больше всех остальных, его можно рассматривать, как если бы это был один ствол. Его обхват измеряется в том месте, где он выступает из объединенной массы, а высота и высота кроны этого конкретного ствола измеряются индивидуально.
Клональные колонии, такие как осина Пандо, могут занимать много акров. Следует измерить площадь, занимаемую колонией, а также размер самого большого из имеющихся стволов.
Баньяновые деревья также состоят из множества стволов, разбросанных по большой территории. У многих из этих экземпляров внутренние стволы труднодоступны. Подход к их измерению состоял бы в измерении площади, занимаемой множеством стволов, площади, занимаемой кроной дерева, высоты дерева и любых других измерений, которые исследователь сочтет необходимыми. Затем эти измерения будут дополнены описанием и фотографиями. Цель всех этих случаев деревьев необычной формы - задокументировать их характеристики.
Различные породы деревьев имеют тенденцию иметь разную форму, и формы деревьев также различаются в пределах одной породы. Как правило, деревья, растущие на открытом воздухе, обычно короче и имеют более широкую крону, а деревья, растущие в лесу, обычно выше и имеют более узкую крону. В лесных районах деревья становятся выше и вкладывают больше энергии в рост, поскольку они конкурируют с другими деревьями за доступный свет. Часто самые высокие образцы многих видов встречаются там, где они являются второстепенными видами на участке и конкурируют за свет с другими более высокими породами деревьев. Высокий лавровый лавр (Umbellularia californica) на высоте 169,4 футов, обнаруженный Зейном Муром в государственном парке Генри Коуэлла Редвудс, является примером исключительно высокого подлеска, растущего среди других более высоких видов.
Графики формы троичного дерева. Методология графического построения различных форм дерева была разработана Фрэнком с использованием тройных диаграмм. Тернарные графики могут использоваться для графического отображения любого набора данных, который включает три члена, которые в сумме составляют некоторую константу. Обычно эта константа составляет 1 или 100%. Это идеальный вариант для построения трех наиболее часто измеряемых размеров дерева. Первым шагом в анализе является определение средней формы деревьев в целом. Эти три основных параметра можно выразить как отношение высоты к обхвату к среднему размаху кроны. Некоторые деревья высокие и узкие, а другие низкие и широко раскидистые. Данные, используемые для определения средней формы дерева, получены из таблицы самых больших деревьев каждого из 192 различных видов в наборе данных NTS 2009. Средние значения обхвата, высоты и разлета кроны были рассчитаны для измерений, включенных в список. Для набора данных средняя высота составляла 87,6 футов, средний обхват - 100,1 дюйма, а средний разброс - 54,9 фута. Для целей анализа не критично, чтобы эти значения были точными. Следующим шагом является стандартизация каждого измеренного параметра. Количество, измеренное для конкретного дерева, делится на стандартное значение, как определено выше. Следующим шагом является нормализация набора данных так, чтобы сумма трех параметров, выраженная в процентах, была равна единице. Это позволяет сравнивать формы разных деревьев разного размера. Последний шаг - построить эти результаты в виде тройного графика, чтобы лучше сравнить результаты. В качестве примера, данные измерений для 140 живых дубов, измеренные в рамках проекта NTS Live Oak Project, были построены графически с использованием этого процесса.
Диаграмма формы дерева для живого дуба Кластер, представляющий данные живого дуба, попадает на крайний край общего шаблона форм деревьев. Пропорция высоты составляет максимум 17,23% от значения формы и минимум 6,55%, обхват (минимум 19 футов в наборе данных) показывает максимум 58,25% и минимум 40,25%, а средний размах короны максимум 49,08% и минимум 30,92%. Эти точки представляют собой измерения самых крупных образцов живого дуба, измеренные в полевых условиях, и обычно представляют собой образцы, выращенные в открытом грунте, но плотность кластера формы все еще замечательна. Еще более интересно отметить, что, хотя набор данных содержит как несколько стволовых деревьев, так и отдельные стволовые деревья, оба образуются в одном плотном кластере.
Дендрохронология - это наука датирования и изучение годичных колец деревьев. У дерева в умеренном и холодном климате обычно вырастает одно новое кольцо каждый год, поэтому теоретически возраст дерева можно определить, подсчитав количество имеющихся колец. Проблема заключается в том, что в некоторые годы, особенно в годы засухи, на дереве не вырастает годовое кольцо. В другие годы, когда вегетационный период прерывается, на дереве может появиться второе ложное кольцо. Кольца деревьев обычно измеряются путем отбора керновых проб. Сверлильный станок используется для извлечения стержня размером с карандаш или меньшего диаметра из живого дерева или бревна. Для поваленных и мертвых деревьев также может быть взята секция диска или «древесное печенье», они полируются, кольца идентифицируются, и количество колец и расстояние между ними записываются. Сравнивая кольца с нескольких деревьев, путем перекрестного датирования дендрохронологи могут определить, отсутствуют ли кольца или присутствуют ложные кольца. Благодаря этому процессу записи годичных колец можно использовать для изучения прошлых климатических условий. У тропических деревьев часто отсутствуют годовые кольца, и возраст этих деревьев можно измерить с помощью радиоуглеродного датирования образцов древесины с деревьев.
Есть два основных списка максимальных возрастов деревьев. OldList - это база данных о древних деревьях, поддерживаемая исследователями Rocky Mountain Tree-Ring. Его цель - определить максимальный возраст, которого могут достичь разные виды в разных местах, чтобы можно было распознать особей исключительно пожилого возраста. В дополнение к оригинальному старому списку Нил Педерсон из Лаборатории древовидных колец Земной обсерватории Ламонт-Доэрти и Колумбийского университета создал восточный OLDLIST, посвященный старым деревьям на востоке Северной Америки. В дополнение к этим источникам данных о годичных кольцах существует ITRDB. Международный банк данных по кольцам деревьев поддерживается Палеоклиматологической программой NOAA и Мировым центром данных по палеоклиматологии. Банк данных включает необработанные измерения ширины кольца или плотности древесины, а также хронологию участков. Восстановленные параметры климата, включая засуху в Северной Америке, также доступны для некоторых областей. Включено более 2000 сайтов на шести континентах.
Самое старое известное дерево - это сосна Большого Бассейна, Pinus longaeva, произрастающая в Белых горах в восточной Калифорнии. Дерево было создано Эдмундом Шульманом в конце 1950-х годов, но датировано так и не было. Недавно Том Харлан завершил датировку старого образца керна. Дерево все еще живо, и на вегетационный период 2012 года ему 5062 года. Более ранний возраст дан для проростков, растущих из корней или клональных колоний, но эти значения не относятся к отдельному стеблю, сохраняющемуся в течение этого времени. Считаются ли они более старыми деревьями или нет, зависит от определения термина «дерево».
Несмотря на большой объем работы, проделанной дендрохронологами по исследованию деревьев, максимальный возраст, достижимый для большинства обычных видов, не ясен. Дендрохронологи обычно сосредотачиваются на деревьях, которые, как известно, имеют долгую жизнь при исследовании участка. Это связано с тем, что их цель - палеоклиматическая реконструкция или археологические исследования, а более долгоживущие деревья обеспечивают более длительную регистрацию данных. Большинство видов, которые считались более короткоживущими, систематически не исследовались и не датировались. Общество коренных деревьев составляет базовый подсчет колец для многих из этих видов, чтобы лучше понять возрастную структуру исследуемых лесов, с учетом того, что подсчет колец может быть неправильным из-за отсутствующих или ложных колец.
Формула американского леса. Компания American Forests разработала формулу для расчета очков деревьев для определения деревьев-чемпионов для каждого вида. Три измерения: окружность туловища (дюймы), высота (футы) и средний размах короны (футы). Деревья одного вида сравниваются с использованием следующего расчета:
Окружность ствола (дюймы) + Высота (футы) + ¼ Средний размах кроны (футы) = Общее количество баллов.
Национальная программа «Большие деревья» в Американских лесах является крупнейшей в мире с координаторами во всех пятидесяти штатах и округе Колумбия и используется в качестве модели для нескольких программ «Большое дерево» по всему миру. Американские леса описывают это как движение по сохранению, направленное на поиск, оценку и защиту самых больших древесных пород в Соединенных Штатах, при этом ежегодно коронуются более 780 чемпионов, еще 200 видов не имеют коронованного чемпиона в 2012 году и задокументированы в их двухгодичной публикации - Национальный регистр больших деревьев. Программа действует с 1940 года.
Например, Австралийский национальный регистр больших деревьев использует формулу американских лесов. Отдельные измерения указаны с использованием британских и метрических величин. Деревья должны быть одноствольными на высоте 1,4 м над землей, где измеряется окружность. Они пишут, что сделать Австралийские Точки деревьев, напрямую сопоставимые с США, важно, потому что австралийцы могут просматривать Американский Лесной Регистр Больших Деревьев и сразу же получать много удовольствия, сравнивая своих Чемпионов с нашими, и наоборот, для любителей деревьев Северной Америки. наш NRBT.
Индекс измерения дерева. Общество коренных народов, в дополнение к формуле американских лесов, использует альтернативный подход для сравнения относительных размеров деревьев как внутри одного вида, так и с другими. Индекс размерности дерева (TDI) легко адаптируется и может быть адаптирован для отражения атрибутов отдельного дерева и их сравнения с крупнейшим известным образцом. Предпосылка состоит в том, что конкретным размерам дерева дается значение (процент), которое отражает его относительный ранг по сравнению с максимумом, известным для того же измерения для вида. Например, самый высокий известный восточный болиголов получит значение 100 для высоты, так как он представляет 100% максимального значения, известного для данного вида. Более короткое дерево, которое составляло 75% от максимальной известной высоты, получит значение 75 за его высоту. Точно так же значения диаметра и объема будут определяться относительным значением при сравнении с известными максимумами. С тремя ранжированными атрибутами максимальное значение TDI теоретически будет 300. Однако это будет представлять одно дерево, показывающее все три максимума - маловероятную возможность. Однако очевидный размер дерева может быть определен путем ранжирования совокупных значений по сравнению с теоретическим максимумом. Масштаб дерева, близкий к 300, предполагает, что это был почти самый большой образец, теоретически возможный на основе известных в настоящее время максимумов. Двухзначный TDI с использованием высоты и обхвата был представлен для 259 белых сосен (Pinus strobus) организацией Friends of Mohawk Trail State Forest в MA DCNR в 2006 году. Значения TDI в наборе данных варьировались от 172,1 до 125,2 из максимально возможных 200..
Исследования показали, что деревья составляют до 27% оценочной стоимости земли на определенных рынках, и приводятся ссылки на следующую таблицу, которую можно экстраполировать с осторожностью.
| диаметр. (дюймы) | значение. (1985 долларов США) |
|---|---|
| 10 | 1729 долларов США |
| 14 | $ 3,388 |
| 18 | $ 5,588 |
| 26 | $ 11,682 |
| 30 | $ 15,554 |
Как и при любом другом научном исследовании, очень важно установить местоположение исследуемых деревьев. Без этой информации местоположение дерева может быть потеряно, и другие исследователи не смогут переместить дерево в будущем. Также существует вероятность того, что одно и то же дерево может быть ошибочно идентифицировано и повторно измерено как другое дерево. GPS-координаты должны быть взяты для каждого измеренного дерева. GPS в большинстве случаев достаточно точен, чтобы определить местоположение определенного дерева. Фактическая точность, которую достигают пользователи, зависит от ряда факторов, включая атмосферные эффекты и качество приемника. Реальные данные, собранные FAA, показывают, что некоторые высококачественные приемники GPS SPS в настоящее время обеспечивают точность по горизонтали выше 3 метров. Если GP недоступны, то приблизительные данные о широте и долготе должны быть топографическими картами или источниками аэрофотоснимков, такими как Bing Maps, Google Earth или аналогичными службами.
Некоторые из более крупных древовидных групп поддерживают интерактивные базы данных древовидной информации. В разных базах данных доступны разные типы информации, и для ввода данных существуют разные требования. Компания American Forests предоставляет доступную для поиска базу данных о деревьях-чемпионах, и в 2012 году в нее были включены данные по 780 видам деревьев. Большинство крупных программ отдельных штатов администрируются через программы American Forest Big Tree. Общество местных деревьев имеет свою собственную базу данных Trees Database с требованием, чтобы деревья соответствовали их стандартам измерения высоты. Существуют также базы данных, поддерживаемые Австралийским национальным регистром больших деревьев, Новозеландским регистром деревьев, монументальными деревьями (в первую очередь ориентированными на Европу, но включая деревья из других стран мира) и Регистром деревьев - уникальным списком известных и древних деревьев в Великобритания и Ирландия.
Есть много других сайтов, поддерживаемых группами и отдельными лицами, которые включают таблицы больших деревьев определенной местности, определенного вида или просто самых крупных особей. Некоторые из них включают Landmark Trees, Native Tree Society, старые деревья в Нидерландах и Западной Европе, большие эвкалипты Тасмании и Виктории, а также сеть старых лесов роста.
Во всех случаях собранные данные должны быть быть организованными в удобный для поиска формат, который можно использовать. Общество Native Tree Society предоставляет бесплатно загружаемую электронную таблицу Excel, которую можно использовать для организации древовидных наборов данных Таблица данных измерения деревьев. Таблицу можно изменить под нужды пользователя.
Индекс Ракера - это семейство индексов, которые используются для сравнения совокупности деревьев между различными сайтами деревьев. Он не зависит от вида и может применяться к участкам разного размера. Базовый индекс Ракера - это мера общей высоты дерева. Индекс роста Ракера 10 или RI10 - это среднее числовое значение роста в футах самого высокого человека каждого из десяти самых высоких видов на участке. Отдельный вид попадает в индекс только один раз. Индекс обеспечивает численную оценку как максимальной высоты, так и разнообразия доминирующих видов. Высокие значения индекса являются результатом многих факторов, включая климат, топографию, почвы и отсутствие нарушений. В то время как наиболее обширные участки выигрывают от большего разнообразия среды обитания и большего количества отдельных деревьев, некоторые исключительные участки довольно малы. Индекс роста Ракера - это, по сути, сокращенная версия полного профиля всех видов, обитающих на определенном участке.
Также можно рассчитать вариации индекса Ракера. Если участок отличается большим разнообразием видов, RI20 может быть рассчитан с использованием двадцати видов. Для участков с ограниченными данными или низким видовым разнообразием можно рассчитать RI5 только с пятью видами. Индекс обхвата Ракера или RGI10 также можно рассчитать, используя обхват особи с наибольшим обхватом каждого из десяти самых толстых видов на участке.
Индекс Ракера или Индекс Ракера имеет множество достоинств, которые делают его полезным измерением при сравнении различных участков с высокими деревьями:
В январе 2012 года был рассчитан индекс Ракера. для мира было 312,39 футов. Индекс Ракера для западного побережья Северной Америки, а также для всей Северной Америки составляет 297 RI10 для национального парка Грейт-Смоки-Маунтинс составляет 169,24, самого высокого места на востоке США. Для северо-востока США RI10 равен 152,6, а для юго-востока, исключая GSMNP, RI10 составляет 166,9.
Портал деревьев 