Физические способы таксации

Физические способы таксации используют для наиболее точного определения объема древесной массы, а также в научных целях. Выделяют 2 физических способа:

• 1) ксилометрический;
• 2) весовой.

Ксилометрический способ основан на известном законе физики: «Тело, погруженное в воду, вытесняет объем равный своему объему». Для измерения объема испльзуют приборы — ксилометр и объемометр.

Ксилометры бывают с постоянным и переменным уровнем. Самый простой ксилометр с постоянным уровнем представляет собой цилиндр из толстой жести. В лесу за неимением такого цилиндра пользуются обыкновенной кадкой с отверстием и водоспускным желобом или краном в верхней части. Кран закрывают, в кадку наливают воду — несколько выше уровня крана, затем открывают его и дают стечь излишку воды. После этого в кадке устанавливается такой уровень воды, при котором она начинает выливаться через кран при малейшем ее подъеме. В таком положении ксилометр можно использовать для работы. Куски древесины осторожно погружают в него, удерживая тонкой железной иглой. Вода, вытесненная погруженной древесиной, будет выливаться через кран в подставленное ведро.

Объем вылившейся из кадки воды можно измерить стеклянным водомерным сосудом, на стенке которого нанесены деления в десятых и сотых долях литра, или следующим способом. Известно, что 1 воды при температуре 4 °C весит 1 кг. Вес количества воды, вытесненной из ксилометра, в килограммах и будет равен ее объему в кубических дециметрах.

Крупные куски древесины следует погружать поодиночке, мелкие и хворост предварительно связывать в пучки.

Объем свежесрубленной древесины определяется ксилометром очень точно. Если же древесина после рубки несколько подсохла, то при погружении в воду она впитывает в себя некоторое количество воды. В таких случаях делают поправку на количество впитавшейся в древесину воды. Для этого ее следует взвесить перед тем, как опустить в ксилометр, и вторично после того, как она будет вынута из него. Второй вес окажется больше первого. Разность между ними покажет вес впитавшейся воды в килограммах, или объем ее в кубических дециметрах. Следовательно, разность в весе дает объем впитавшейся воды. На этот объем и следует увеличить вычисленный объем древесины.

Ксилометры с переменным уровнем используются для более точных определений объемов. Они бывают разной конструкции. Цилиндр изготовляется из оцинкованной жести. Диаметр его примерно от 30 до 70 см, высота около 1,5 м. Внизу цилиндра имеется кран для выпуска воды. На некотором расстоянии от дна в боковую стенку вделана коленчатая стеклянная трубка, изогнутая свободным концом вверх. К трубке прикреплена шкала с делениями и нониусом.

Деления на шкале наносят следующим образом: наливают в цилиндр воду до тех пор, пока она не появится внизу вертикальной части трубки, и уровень ее отмечают цифрой 0. Затем в сосуд вливают, предположим, 1 дм³ воды. Когда уровень воды в трубке поднимется до определенного предела, его отмечают цифрой 1. Далее вливают еще 1 дм³ воды и на шкале против поднявшегося уровня воды наносят цифру 2, и т. д. Расстояние между цифрами на шкале можно разделить еще на десятые доли кубического дециметра.

Перед началом работы в цилиндр наливают столько воды, чтобы в нее можно было погрузить предмет, объем которого требуется определить. Затем отмечают уровень воды, показанный на шкале. Погрузив предмет, отмечают уровень воды, оказавшийся в стеклянной трубке. Разность этих двух измерений покажет объем погруженного тела.

Определять объем этим методом надо возможно быстрее, так как, если для испытания взята сухая древесина, она может впитать в себя некоторое количество воды, которое, не будучи учтено, скажется на точности результатов. В противном случае нужно внести в вычисление поправку. После того как древесина вынута из ксилометра, замечают на шкале уровень оставшейся воды и сравнивают его с тем, который был до погружения, объем оставшейся воды будет меньше первоначального. Второй отсчет нужно сделать после того, как с вынутой из воды древесины стечет вся вода. Объем впитавшейся воды следует прибавить к найденному объему древесины.

Ксилометрический способ учета применяется исключительно при опытно-исследовательских работах. На основании достаточного числа наблюдений получают средние данные, например о количестве плотной древесины, содержащейся в единице объема складочной меры какой-либо лесопродукции (чаще всего дров); полученными средними, выраженными в виде коэффициентов, и пользуются на практике. Ксилометрический способ учета применяется не только в таксации, но и в других лесоводственных исследованиях, например при определении объема семян разных лесных пород, хвои, корней, сеянцев, саженцев и т. д.

Весовой способ основан на следующем законе физики: «Тело погруженное в жидкость теряет в весе столько, сколько весит вытесненная им жидкость». Так, если известен вес вытесненной жидкости и вес единицы ее объема, например кубического дециметра, то, разделив первую величину на вторую, можно получить объем вытесненной жидкости, а следовательно, и объем погруженного в неё тела.

При определении объема древесины приходится пользоваться или абсолютным, или удельным ее весом. Но вес древесины — величина непостоянная даже для одной и той же породы, и зависит от многих причин, например от типа леса, положения дерева в древостое по классу роста, местонахождения древесины в стволе, степени влажности древесины и т. д.

Вследствие такого непостоянства веса единицы объема древесины одной и той же породы в практике пользуются обычно средними данными ее веса, при этом получаются приближенные результаты.