材積

材積

木材體積
材積是指任何形式的木材體積,包括立木、原木、原條、闆方材等的體積。廣義的材積還包括枝桠、伐根等。樹木經濟利用的主要部分是樹幹,因此研究測定樹幹材積的原理和方法是測樹學(見測樹)的主要任務。材積測算以單株木為對象;全林分樹木材積的總和稱作蓄積量,簡稱蓄積。材積和蓄積是森林經營利用的基本經濟指标。樹幹從基部到梢頭粗度逐漸減小,其減小速度的快慢構成了樹幹的不同形狀。正确表達樹幹的幾何形狀是測算樹幹材積的基礎。
  • 中文名:材積
  • 外文名:
  • 拼音:caiji
  • 近義詞:
  • 反義詞:
  • 主要部分:樹幹
  • 包括:原木、原條、闆方材等的體積
  • 公式:y2=pxr

含義

解釋

林木砍伐成為木材後的體積

詳細解釋

“木材體積”的簡稱。可分兩種:一種是對原木和原條逐根檢量計算的實際體積,叫實積;一種是對一堆短材按一定長寬高檢量計算的整個體積,叫層積。計量單位為立方米。

測定基礎

為了分析樹幹形狀,可沿樹幹量測許多橫斷面的直徑,以直角坐标的x軸作為樹幹軸。以y軸表示橫斷面的半徑,按适當比例作圖,即可得出表示樹幹縱斷面輪廓的對稱曲線,通稱為幹形曲線(見圖)。這條曲線的線型比較複雜,而且變化不定,自基部向梢端的變化大體呈凹曲線、平行于x軸的直線、抛物線和相交于x軸的直線(如圖中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ各段曲線),這4種曲線類型在樹幹上雖無明顯界線,但在不同樹幹上的相對位置是比較穩定的。如果把樹幹看成是幹形曲線以x為軸的旋轉體,則相應于4部分曲線的體型依次為近似凹曲線體、圓柱體、截頂抛物線體和圓錐體。

德國學者M.孔策1873年提出能分别表達上述幾種線型的幹形曲線式:y2=pxr

式中y為樹幹橫斷面半徑;x為樹梢至該橫斷面處的長度;p為參數;r為形狀指數。形狀指數r一般變化在0~3之間,通常幹基部分為凹曲線體(r≈3),向上依次為近似圓柱體(r≈0),抛物體(r≈1)和圓錐體(r≈2)。利用孔策幹形曲線,根據旋轉體求積式可以分别求算出樹幹某一段的材積。還曾出現過其他許多表達整株幹形曲線的經驗式,或采用樣條函數分段拟合幹形曲線的方法。

在測樹工作實踐中,常引進削度、形數、形率等幹形數量指标求算樹幹材積和分别指标等級編制材積表,這些指标的含義如下述。

削度(T)樹幹自上而下逐漸減小的程度。分絕對削度和相對削度。絕對削度是樹幹上相距1米兩端直徑之差。相對削度通常以胸徑(d1.3)為100,其他各斷面之直徑(di)與其相比的百分數。削度值的大小直接影響材積和出材率。

形數(f)樹幹材積與比較圓柱體之比。該圓柱體的高等于樹高。按圓柱體所取橫斷面在樹幹上的位置可分胸高形數、正形數。胸高形數(f1.3)以樹幹胸高斷面作為比較圓柱體的橫斷面所計算的形數。正形數(f1/10)以樹幹基部1/10樹高處橫斷面為準計算的形數。最常用的是f1.3,它的大小反映了樹幹粗度變化的快慢。胸高形數、胸高斷面積和樹幹高度三者的乘積就是樹幹材積。

形率(q)樹幹上某一直徑與比較直徑之比。常用的是胸高形率(q2),指樹幹中央直徑(d1/2)與胸徑(d1.3)之比。由于這一因子可通過直徑量測取得,又與f1.3存在緊密相關關系,所以常根據各種回歸式由q2推算f1.3。如f1.3=q2,f1.3=q2+c等。式中c為一常數。

m.孔策資料

生于一個礦工之家。曾在萊比錫大學攻讀哲學和新聞學,畢業後留校任助教,後因持不同政見,離校去工廠和農村勞動。n1961年至1962年旅居捷克。n回國後成為自由職業作家。n1976年發表散文集《奇妙的歲月》後被開除出作協,禁止發表作品,1977年移居聯邦德國。他的詩歌突出主體,抒發心臆,寓情于景,批判現實生活中的種種弊端。重要詩集有《獻詞》(1963)、《敏感之路》(1969)、《藍色郵戳的信》(1973)等。詩集《室内的音量》由于其内容的尖銳,隻能在聯邦德國出版(1972)。n移居聯邦德國後出版有詩集《寄希望于自己》(1981),小說《小貓》(1979)、《一個全城聞名的故事》(1982)等。n他還是一位着名捷語詩歌翻譯家。

測定方法

丹琴略算法:

對計算樹高25~30米時的材積較為可靠。

薪炭材材積測定,一般不用單根檢尺的方法測定材積,而把它們截成一定長度後堆放成垛,根據所占空間計算一垛的材積。按垛的長、寬、高所計算的空間體積稱層積材積,扣除材間空隙而求得的木材體積稱實積材積。層積材積可通過換算系數計算出實積材積。換算系數的大小與材積的直徑、彎曲和枝節有關。簡易測定方法有:

相片網點測定法

将所要測定的木材垛橫斷面拍成相片,複蓋網點闆。統計木材斷面上所落點數與總點數的比例,即為實積系數。

對角線比例測定法

在材垛的正面劃一個與垛高相等的長方形,在長方形兩對角線各牽一皮尺,沿皮尺在各木材頭上用粉筆劃一條線,量測材頭截線的總長度與對角線長度之比即為實積系數。

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