Ormancılık yönetimi ve kereste değerlendirmesi için göğüs yüksekliğindeki çap (GYÇ) ölçümlerine dayalı olarak bireysel ağaçların veya orman meşceresi yoğunluğunun bazal alanını hesaplayın.
Bazal alan, ormancılık biliminde ve kereste yönetiminde en önemli ölçümlerden birini temsil eder ve göğüs yüksekliğinde (yerden 4.5 feet veya 1.37 metre yukarıda) ağaç gövdelerinin enine kesit alanını ölçer. Göğüs yüksekliğinde çap veya GYÇ olarak adlandırılan bu standartlaştırılmış ölçüm noktası, toplam ağaç hacmi, biyokütle ve ticari değer ile güçlü bir şekilde ilişkili olan tutarlı bir referans konumu sağlar. Bazal alan bireysel ağaçlar için hesaplanabilse de, birincil uygulaması, orman yoğunluğunu ve stoklama durumunu tanımlayan meşcere seviyesinde gerçekleşir ve birim arazi alanı başına tüm ağaçların toplam enine kesit alanını ifade eder, tipik olarak İngiliz birimlerinde dönüm başına fit kare (ft²/ac) veya metrik birimlerde hektar başına metre kare (m²/ha) olarak belirtilir. Bazal alanı anlamak, ormancıların orman sağlığını değerlendirmesine, farklı yönetim hedefleri için optimal stoklama seviyelerini belirlemesine, seyreltme operasyonlarını planlamasına, kereste hacimlerini tahmin etmesine ve büyüme oranlarını tahmin etmesine yardımcı olur. Ticari kereste envanteri, meşcere değerini değerlendirmek ve hasat fizibilitesini belirlemek için bazal alan ölçümlerine büyük ölçüde dayanır. Yaban hayatı yöneticileri, farklı türler farklı orman yoğunluklarını tercih ettiğinden, habitat kalitesini değerlendirmek için bazal alanı kullanır. Karbon tutmayı inceleyen araştırmacılar, orman biyokütlesi ve karbon depolamasını tahmin etmek için temel bir parametre olarak bazal alanı kullanır. Bazal alan hesaplayıcı, GYÇ ölçümlerini standartlaştırılmış formüller kullanarak doğrudan enine kesit alanlarına dönüştürerek bu belirlemeleri basitleştirir, manuel hesaplamaları ortadan kaldırır ve saha veri toplamadaki hataları azaltır.
Bazal alanın matematiksel hesaplaması, daire alanı için temel geometrik formülden türetilir: A = πr², burada r yarıçapı temsil eder. Ormancılar yarıçap yerine çap ölçtüğünden, formül A = π(d/2)² = πd²/4'e dönüşür, burada d göğüs yüksekliğindeki çapı temsil eder. Saha hesaplamalarını basitleştirmek ve ormanda hesap makinesi ihtiyacını ortadan kaldırmak için, ormancılık profesyonelleri π'yi ve birim dönüşümlerini içeren sabitler kullanır. İnç cinsinden GYÇ ve fit kare cinsinden bazal alan ile İngiliz ölçümleri için formül şöyle olur: BA = 0.005454 × GYDz. Bu sabit (0.005454), kare inçi fit kareye dönüştürmek için π/4'ün 144'e bölünmesine eşittir. Santimetre cinsinden GYÇ ve metre kare cinsinden bazal alan ile metrik ölçümler için formül: BA = 0.00007854 × GYDz. Bu sabit (0.00007854), kare santimetreyi metre kareye dönüştürmek için π/4'ün 10,000'e bölünmesine eşittir. Örneğin, 20 inç GYÇ'ye sahip bir ağacın bazal alanı 0.005454 × 20² = 0.005454 × 400 = 2.18 fit karedir. 50 cm GYÇ'ye sahip bir ağacın bazal alanı 0.00007854 × 50² = 0.00007854 × 2500 = 0.196 metre karedir. Meşcere bazal alanı hesaplaması, tanımlanmış bir alan içindeki tüm ağaçların GYÇ'sini ölçmeyi, bireysel bazal alanları hesaplamayı, sonuçları toplamayı ve standart birim başına sonuçları ifade etmek için ölçülen alana bölmeyi gerektirir (dönüm veya hektar başına). Orman envanteri protokolleri tipik olarak sabit alanlı parseller oluşturur veya bazal alana dayalı ağaçları seçen açı ölçerleri veya prizmalar ile değişken yarıçaplı parsel teknikleri kullanır.
Meşcere bazal alan değerleri, çok sayıda orman yönetimi kararını bilgilendirir ve tür bileşimi, alan kalitesi, yönetim hedefleri ve uygulanan silvikültürel sisteme bağlı olarak önemli ölçüde değişir. Genç yenilenme meşcereleri, küçük çaplı ağaçlar yerleştiğinde yalnızca 20-40 ft²/ac bazal alanlara sahip olabilir ve meşcere geliştikçe ve bireysel ağaçlar büyüdükçe istikrarlı bir şekilde artar. Olgun, tam stoklanmış ormanlar tipik olarak tür ve alan verimliliğine bağlı olarak 80-200 ft²/ac taşır ve yüksek verimli alanlar fakir alanlardan daha fazla bazal alanı destekler. Bu aralıkları aşan aşırı stoklanmış meşcereler yoğun rekabet, azalan bireysel ağaç büyüme oranları ve böceklere, hastalıklara ve rüzgar devrilmesine karşı artan duyarlılık yaşar. Ormancılar genellikle bazal alanı optimal aralıklara düşürmek için seyreltme operasyonları önerir, tipik olarak toplam bazal alanın %25-40'ını kaldırarak rekabeti hafifleterek tepe örtüsü kapanışını korur. Kalıntı bazal alan hedefleri yönetim amacına göre değişir: kereste üretimi, ekin ağaçlarında büyümeyi maksimize etmek için 60-80 ft²/ac hedefleyebilir, yaban hayatı habitat yönetimi örtü için 100-120 ft²/ac'de daha yüksek yoğunluğu koruyabilir ve restorasyon işlemleri, alt tabaka gelişimini teşvik etmek için meşcereleri 40-60 ft²/ac'ye düşürebilir. Büyüme ve verim modelleri, mevcut stoklama, türler, alan indeksi ve zamana dayalı olarak gelecekteki bazal alan birikimini tahmin eder ve ormancıların meşcere gelişimini yansıtmasına ve gelecekteki girişleri planlamasına olanak tanır. Çap dağılımı analizi, toplam bazal alanın boyut sınıfları arasında nasıl dağıldığını inceler; dengeli dağılımlar sağlıklı meşcere yapısını gösterirken, çarpık dağılımlar geçmiş bozulmaları veya yönetim etkilerini önerir. Bazal alan ile kereste hacmi arasındaki ilişki, ormancıların türe özgü hacim denklemleri veya regresyon modelleri kullanarak bazal alan ölçümlerinden satılabilir hacmi tahmin etmesine olanak tanır ve bu, kereste satışları ve hasat planlaması için gereklidir.
Ağaç yüksekliği, çapı, yaşı, değeri ve ormancılık hesaplamaları
Explore CategoryGöğüs yüksekliğinde çap (GYÇ), ağacın yamaç tarafında yerden tam olarak 4.5 feet (1.37 metre) yukarıda alınan ağaç gövdesi çapının standart ormancılık ölçümüdür. Bu standartlaştırılmış yükseklik, farklı gözlemciler, konumlar ve zaman periyotları arasında tutarlı ölçümler sağlar ve veri karşılaştırma ile araştırma uygulamalarını kolaylaştırır. GYÇ'yi, çevreyi otomatik olarak çapa dönüştüren bir çap bandı kullanarak ölçün veya çevreyi kaydetmek için standart bir mezura kullanın ve ardından çapı hesaplamak için π'ye (3.14159) bölün. Ölçüm bandını ağacın ana eksenine dik olarak konumlandırın ve gevşek kabukları sıkıştırmadan veya köprülemeden kabuk düzensizliklerinin etrafına sarıldığından emin olun. Eğimli arazideki ağaçlar için, 4.5 fitlik yükseklik referans noktasını oluşturmak için yamaç tarafından ölçün. Birden fazla gövdeli ağaçlar özel dikkat gerektirir: bölünme göğüs yüksekliğinin altında meydana gelirse her gövdeyi ayrı ayrı ölçün, ardından her gövde için bazal alanı ayrı ayrı hesaplayın ve sonuçları toplayın. Dallanma göğüs yüksekliğinin üzerinde meydana gelirse, tek ana gövdeyi bir ağaç olarak ölçün. Şişmeler, deformasyonlar veya tam olarak göğüs yüksekliğinde dalları olan ağaçlar için, düzensizliğin hemen üstünde veya altında temsili bir konumda ölçün ve ölçüm konumunu not edin. Eğik ağaçlarda, yerden uygun dikey mesafede eğimin alt tarafı boyunca ölçün, eğik gövde boyunca 4.5 feet değil. Tropikal ormanlarda yaygın olan payanda köklü ağaçlar, gövdenin normal formu aldığı payanda şişliğinin üzerinde ölçüm gerektirir. Standartlaştırılmış ölçüm teknikleri, büyüme izleme, envanter karşılaştırmaları ve küçük ölçüm hatalarının bile alanlar ve hacimler hesaplanırken birleştiği araştırma uygulamaları için veri güvenilirliğini sağlar.
Bazal alan, kereste hacmi ve toplam ağaç biyokütlesi ile güçlü bir şekilde ilişkilidir ve dünya çapında ormancılıkta kullanılan çoğu hacim ve biyokütle tahmin sisteminin temelini oluşturur. Bu ilişki, ağaçların artan şekilde büyümesi ve mevcut gövdenin etrafına silindirik katmanlar halinde odun eklemesi nedeniyle var olur ve göğüs yüksekliğindeki enine kesit alanını toplam gövde hacmi ile orantılı hale getirir. Hacim denklemleri tipik olarak şu şekli alır: Hacim = b₀ + b₁(BA) + b₂(Yükseklik) + b₃(BA × Yükseklik), burada BA bazal alanı, Yükseklik toplam veya satılabilir yüksekliği temsil eder ve b₀-b₃, yıkıcı olarak örneklenen ağaçlardan türetilen türe özgü regresyon katsayılarıdır. Bu denklemler, genellikle bireysel ağaç hacimlerini gerçek değerlerin %5-10'u içinde tahmin ederek yüksek doğruluk elde eder. Meşcere seviyesinde hacim tahmini, ortalama ağaç hacmini dönüm başına ağaç sayısı ile çarpar veya ağaçları çap sınıfına göre katmanlara ayıran, her sınıf için hacimleri hesaplayan ve sonuçları toplayan meşcere tablolarını kullanır. Bazal alan, benzer formda allometrik denklemler aracılığıyla toplam yer üstü biyokütleyi de tahmin eder ve iklim değişikliği araştırması ve karbon piyasası uygulamaları için karbon stoku tahminini mümkün kılar. Ancak, bazal alan-hacim ilişkisi, gövde konikliği, formu ve odun yoğunluğundaki farklılıklar nedeniyle türe göre değişir. Çamlar gibi hızlı büyüyen yumuşak ağaçlar, genellikle daha az koniklik ve daha uzun yükseklik nedeniyle meşe ve hickory gibi yavaş büyüyen sert ağaçlardan birim bazal alan başına daha fazla hacim üretir. Meşe ve hickory gibi yoğun sert ağaçlar, benzer hacimlere rağmen, odun yoğunluğu kütleyi etkilediğinden, kavak gibi düşük yoğunluklu türlerden birim bazal alan başına daha fazla biyokütleye sahiptir. Alan kalitesi de bu ilişkileri etkiler, verimli alanlar birim bazal alan başına daha fazla hacim içeren daha uzun ağaçlar yetiştirirken, ağaçların daha kısa kaldığı fakir alanlara göre. Modern orman envanteri sistemleri, kereste satışları, hasat planlaması ve düzenleyici uyum için gerekli olan hassas meşcere seviyesinde hacim tahminleri elde etmek için genellikle bazal alan ölçümlerini yükseklik örnekleri ve türe özgü hacim denklemleri ile birleştirir.
Optimal bazal alan, yönetim hedeflerine, ağaç türlerine, alan verimliliğine, meşcere yaşına ve silvikültürel sisteme bağlı olarak dramatik şekilde değişir ve evrensel öneriler imkansızdır. Ancak, genel yönergeler ormancıların stoklama yeterliliğini değerlendirmesine ve uygun işlemleri planlamasına yardımcı olur. Amerika Birleşik Devletleri'nin güneydoğusundaki eşit yaşlı çam plantasyonları için, optimal stoklama tipik olarak rotasyon ortası döneminde (15-30 yaşlar arası) 80-120 ft²/ac arasında değişir ve daha iyi alanlarda daha yüksek değerler ve fakir alanlarda daha düşük değerlerdir. Orta ve doğu ormanlarındaki sert ağaç meşcereleri, genellikle tür bileşimine bağlı olarak 80-140 ft²/ac'yi korur ve akçaağaç ve kayın gibi gölgeye dayanıklı türler, meşe ve dişbudak gibi dayanıksız türlerden daha yüksek bazal alanları destekler. Batı iğne yapraklı ormanları, 200 ft²/ac'yi aşan yoğun kıyı Douglas göknarı meşcerelerinden tarihi ekolojik koşullar için 40-80 ft²/ac'de tutulan açık ponderosa çam ormanlarına kadar son derece değişir. Bu aralıkların %30-50 altında bazal alanlara sahip yetersiz stoklanmış meşcereler, alan kaynaklarının yetersiz kullanımı nedeniyle yavaş büyür, ancak bireysel ağaçlar mükemmel büyüme oranları gösterebilir. Önerilen aralıkları aşan aşırı stoklanmış meşcereler, yoğun rekabet nedeniyle ağaç başına azalan büyüme, baskıdan kaynaklanan artan ölüm ve böceklere, hastalıklara ve kuraklığa karşı artan savunmasızlık yaşar. Seyreltme operasyonlarından sonraki kalıntı bazal alan, yönetim hedeflerini yansıtmalıdır: maksimum kereste üretimi, büyümeyi yüksek kaliteli ekin ağaçlarına yoğunlaştıran orta stoklama (60-80 ft²/ac) gerektirir, yaban hayatı habitatı genellikle örtü ve ürün üretimi sağlayan daha yüksek stoklama (100-120+ ft²/ac) korur ve yangın tehlikesi azaltma işlemleri, tepe yangını potansiyelini engellemek için meşcereleri 40-60 ft²/ac'ye düşürebilir. Farklı türler ve bölgeler için yayınlanan stoklama kılavuzları ve yoğunluk yönetimi diyagramları, bazal alanı ağaç boyutuna, meşcere yaşına ve alan kalitesine ilişkilendiren ayrıntılı öneriler sağlar ve ormancıların seyreltmenin ne zaman gerekli olduğunu ve ne kadar bazal alanın kaldırılacağını belirlemesine yardımcı olur.
Orman meşceresi bazal alan ölçümü, her biri farklı avantajlara ve uygun uygulamalara sahip sabit alanlı parseller veya değişken yarıçaplı parseller kullanarak sistematik örnekleme gerektirir. Sabit alanlı parsel metodolojisi, meşcere boyunca rastgele veya sistematik konumlarda önceden belirlenmiş boyutta dairesel parseller oluşturur (meşcere yoğunluğuna ve değişkenliğe bağlı olarak yaygın olarak 1/10 dönüm, 1/5 dönüm veya 1 dönüm). Her parsel içinde, minimum boyut kriterlerini karşılayan her ağacın GYÇ'sini ölçün (tipik olarak 4-6 inç), bireysel bazal alanları hesaplayın, toplayın ve parsel boyutuna dayalı dönüm başına genişletme faktörü ile çarpın. Örneğin, 1/10 dönümlük bir parselde ölçülen ağaçlar, dönüm başına değerleri tahmin etmek için 10 ile çarpılır. Meşcere boyunca birden fazla parsel (meşcere boyutuna ve istenen hassasiyete bağlı olarak tipik olarak 5-20) kurarak ve sonuçların ortalamasını alarak, hesaplanabilir istatistiksel güven aralıkları ile temsili meşcere seviyesi tahminleri sağlanır. Açı ölçerleri veya prizmalar kullanan değişken yarıçaplı parseller, sabit bir mesafe içindeki her ağacı ölçmek yerine bazal alana dayalı ağaçları seçerek daha hızlı örnekleme sunar. Her parsel merkezinde durarak, prizma veya açı ölçeri aracılığıyla bakarken 360° dönerek, ofset görüntü veya açılı projeksiyon ağacı parsel merkezine göre 'içeride' gösterdiğinde her ağacı sayın. Sayılan her ağaç, belirli bir bazal alan katkısını temsil eder (bazal alan faktörü veya BAF, İngiliz birimlerinde yaygın olarak 10 veya 20), bu nedenle dönüm başına parsel bazal alanını belirlemek için ağaç sayımını BAF ile çarpmanız yeterlidir. Bu yöntem, otomatik olarak daha büyük ağaçları daha ağır ağırlıklandırır ve mesafe ölçümü gerektirmez, ancak doğru sınır ağaç değerlendirmesini sağlamak için dikkatli teknik gerektirir. Her iki yöntem de, meşcereler farklı yoğunluk veya tür bileşimine sahip farklı alanlar içerdiğinde katmanlaştırma gerektirir, her katmanı ayrı ayrı örnekler ve toplam meşcere değerleri için alan ağırlıklı ortalamalar hesaplar.
Bazal alan ve ağaç aralığı karmaşık bir şekilde etkileşime girer çünkü bazal alan hem dönüm başına ağaç sayısına hem de bu ağaçların boyutuna (GYÇ) bağlıdır, aralık ise doğrudan ağaç sayısını belirler. Geniş aralıklarla kurulan genç plantasyonlar (örneğin, 12×12 feet = dönüm başına 302 ağaç) başlangıçta çok düşük bazal alana sahiptir çünkü küçük çaplı fidanlar minimum enine kesit alanına katkıda bulunur. Ağaçlar büyüdükçe, ağaç sayısında değişiklik olmasa bile bireysel ağaç çapları arttığından bazal alan birikir. Sonunda, rekabete bağlı ölüm ağaç sayılarını azaltmaya başlar ve hayatta kalanlar daha büyük büyürken, meşcere alan için maksimum taşıma kapasitesine ulaşana kadar bazal alan artmaya devam eder. Aynı bazal alana sahip iki meşcere son derece farklı yapılara sahip olabilir: biri yakın aralıklarla birçok küçük çaplı ağaç içerebilirken, diğeri geniş aralıklarla daha az büyük çaplı ağaca sahiptir. Örneğin, 100 ft²/ac, ortalama 10 inç GYÇ'li 200 ağaçtan veya ortalama 14 inç GYÇ'li 100 ağaçtan veya ortalama 20 inç GYÇ'li 50 ağaçtan kaynaklanabilir. Bu meşcereler arazide tamamen farklı görünür ve aynı bazal alanlara rağmen farklı yönetim yaklaşımları gerektirir. Seyreltme operasyonları, ağaçları kaldırarak (aralığı artırarak) bu ilişkiyi manipüle ederken ideal olarak bazal alanı korur veya kademeli olarak azaltır ve büyümeyi daha az sayıda, daha yüksek kaliteli ekin ağaçlarına yönlendirir. Hesaplayıcı, hasat edilen ağaç bazal alanlarını işlem öncesi toplam bazal alandan çıkararak seyreltme sonrası bazal alanını belirlemeye yardımcı olur. Seyreltmeden sonra bazal alan yeniden büyümesini izlemek, sonraki girişlerin ne zaman gerekli hale geldiğini gösterir—birçok orman, optimal yoğunluğu korumak için bir rotasyon boyunca birden fazla seyreltme gerektirir. Bölgesel seyreltme kılavuzları, meşcere gelişiminin farklı aşamaları için hedef bazal alanları belirtir ve ormancıların sağlıklı, güçlü ağaç büyümesini teşvik ederken kereste üretimi, yaban hayatı habitatı veya diğer değerler için arazi sahibi hedeflerini karşılayan koşulları sürdürmesine yardımcı olur.