Bereken het basaal oppervlak van individuele bomen of bosstanden op basis van diameter op borsthoogte (DBH) metingen voor bosbeheer en houtvoorraad taxatie.
Basaal oppervlak vertegenwoordigt een van de belangrijkste metingen in boswetenschap en houtbeheer, waarbij het dwarsdoorsnedeoppervlak van boomstammen op borsthoogte wordt gekwantificeerd (1,30 meter boven grondniveau). Dit gestandaardiseerde meetpunt, diameter op borsthoogte of DBH genoemd, biedt een consistente referentielocatie die sterk correleert met totaal boomvolume, biomassa en commerciële waarde. Hoewel basaal oppervlak kan worden berekend voor individuele bomen, vindt de primaire toepassing plaats op standniveau waar het bosdichtheid en bezetting beschrijft, uitgedrukt als het totale dwarsdoorsnedeoppervlak van alle bomen per landeenheid, doorgaans in vierkante meters per hectare. Begrip van basaal oppervlak helpt boswachters bij het beoordelen van bosgezondheid, het bepalen van optimale bezettingsniveaus voor verschillende beheerdoeleinden, het plannen van dunningsactiviteiten, het schatten van houtvolumes en het voorspellen van groeipercentages.
De wiskundige berekening van basaal oppervlak is afgeleid van de fundamentele geometrische formule voor cirkeloppervlak: A = πr², waarbij r de straal voorstelt. Aangezien boswachters diameter meten in plaats van straal, wordt de formule omgezet naar A = π(d/2)² = πd²/4, waarbij d de diameter op borsthoogte voorstelt. Voor metrische metingen met DBH in centimeters en basaal oppervlak in vierkante meters is de formule: BA = 0,00007854 × DBH². Deze constante (0,00007854) is gelijk aan π/4 gedeeld door 10.000 om vierkante centimeters om te zetten naar vierkante meters. Bijvoorbeeld, een boom met 50-cm DBH heeft een basaal oppervlak van 0,00007854 × 50² = 0,00007854 × 2500 = 0,196 vierkante meter. Berekening van het basaal oppervlak van een bosstand vereist het meten van DBH van alle bomen binnen een gedefinieerd gebied, het berekenen van individuele basale oppervlakken, het optellen van de resultaten en het delen door het gemeten gebied om resultaten per standaardeenheid (per hectare) uit te drukken.
Waarden voor basaal oppervlak van bosstanden informeren tal van bosbeheersbeslissingen en variëren substantieel op basis van soortensamenstelling, standplaatskwaliteit, beheerdoeleinden en toegepast silvicultuur systeem. Jonge regenererende opstanden kunnen basale oppervlakken van slechts 8-16 m²/ha hebben naarmate kleine bomen zich vestigen, geleidelijk toenemend naarmate de opstand zich ontwikkelt en individuele bomen groter worden. Volwassen, volledig bezette bossen dragen doorgaans 30-80 m²/ha afhankelijk van soort en standplaatsproductiviteit, waarbij zeer productieve standplaatsen grotere basale oppervlakken ondersteunen dan arme standplaatsen. Overbezette opstanden die deze bereiken overschrijden, ervaren intense concurrentie, verminderde individuele boomgroeisnelheden en verhoogde vatbaarheid voor insecten, ziekten en windworp. Boswachters schrijven vaak dunningsactiviteiten voor om basaal oppervlak te reduceren tot optimale bereiken, doorgaans 25-40% van totaal basaal oppervlak verwijderend om concurrentie te verlichten terwijl kroonbedekking behouden blijft.
Diameter op borsthoogte (DBH) is de standaard bosbouwmeting van boomstamdiameter genomen op precies 1,30 meter boven grondniveau aan de heuvelzijde van de boom. Deze gestandaardiseerde hoogte garandeert consistente metingen over verschillende waarnemers, locaties en tijdsperioden, waardoor gegevensvergelijking en onderzoekstoepassingen worden vergemakkelijkt. Meet DBH met behulp van een diameter-meetlint dat automatisch omtrek omzet naar diameter, of gebruik een standaard meetlint om omtrek te registreren en deel vervolgens door π (3,14159) om diameter te berekenen. Positioneer het meetlint loodrecht op de hoofdas van de boom, zodat het rond bastonregelmatigheden wikkelt zonder los bast te comprimeren of erover heen te bruggen. Voor bomen op hellingen, meet vanaf de heuvelzijde om het 1,30 meter hoogte referentiepunt vast te stellen.
Basaal oppervlak correleert sterk met houtvolume en totale biomassa van bomen, en vormt de basis voor de meeste volume- en biomassa-schatting systemen die wereldwijd in bosbouw worden gebruikt. Deze relatie bestaat omdat bomen incrementeel groeien en hout toevoegen in cilindrische lagen rond de bestaande stam, waardoor het dwarsdoorsnedeoppervlak op borsthoogte evenredig is aan het totale stamvolume. Volumevergelijkingen nemen doorgaans de vorm aan: Volume = b₀ + b₁(BA) + b₂(Hoogte) + b₃(BA × Hoogte), waarbij BA basaal oppervlak voorstelt, Hoogte totale of verhandelbare hoogte is, en b₀-b₃ soortspecifieke regressiecoëfficiënten zijn afgeleid van destructief bemonsterde bomen. Deze vergelijkingen bereiken hoge nauwkeurigheid en voorspellen vaak individuele boomvolumes binnen 5-10% van werkelijke waarden.
Optimaal basaal oppervlak varieert dramatisch op basis van beheerdoeleinden, boomsoorten, standplaatsproductiviteit, opstandsleeftijd en silvicultuur systeem, waardoor universele aanbevelingen onmogelijk zijn. Voor gelijkjarige dennenaanplant in gematigde streken varieert optimale bezetting doorgaans van 32-48 m²/ha tijdens de mid-rotatie periode (leeftijd 15-30 jaar), met hogere waarden op betere standplaatsen en lagere waarden op arme standplaatsen. Loofbosopstanden in centrale en oostelijke bossen handhaven vaak 32-56 m²/ha afhankelijk van soortensamenstelling, waarbij schaduwtolerante soorten zoals esdoorn en beuk hogere basale oppervlakken ondersteunen dan intolerante soorten zoals eik en es. Onderbezette opstanden met basale oppervlakken 30-50% onder deze bereiken groeien langzaam vanwege onderbenutting van standplaatsbronnen, hoewel individuele bomen uitstekende groeisnelheden kunnen vertonen.
Meting van basaal oppervlak van een bosstand vereist systematische bemonstering met gebruik van vaste-oppervlakte plots of variabele-straal plots, elk met onderscheiden voordelen en geschikte toepassingen. Vaste-oppervlakte plot methodologie vestigt cirkelvormige plots van vooraf bepaalde grootte (gewoonlijk 0,04 hectare, 0,08 hectare of 0,4 hectare afhankelijk van opstandsdichtheid en variabiliteit) op willekeurige of systematische locaties door de opstand. Binnen elk plot, meet DBH van elke boom die aan minimale grootte criteria voldoet (doorgaans 10-15 cm), bereken individuele basale oppervlakken, som ze op en vermenigvuldig met de per-hectare expansiefactor op basis van plotgrootte. Bomen gemeten op een 0,04-hectare plot worden bijvoorbeeld vermenigvuldigd met 25 om per-hectare waarden te schatten.
Basaal oppervlak en boomafstand interacteren complex omdat basaal oppervlak afhangt van zowel het aantal bomen per hectare als de grootte (DBH) van die bomen, terwijl afstand direct het aantal bomen bepaalt. Jonge aanplant gevestigd op brede afstand (bijvoorbeeld 3×3 meter = 1.111 bomen per hectare) hebben aanvankelijk zeer laag basaal oppervlak omdat kleine zaailingen minimaal dwarsdoorsnedeoppervlak bijdragen. Naarmate bomen groeien, accumuleert basaal oppervlak zelfs zonder verandering in aantal bomen omdat individuele boomdiameters toenemen. Uiteindelijk begint concurrentie-geïnduceerde mortaliteit het aantal bomen te verminderen terwijl overlevenden groter worden, waarbij basaal oppervlak blijft toenemen totdat de opstand maximale draagcapaciteit voor de standplaats bereikt.