Liczenie drzew w lesie: metody inwentaryzacji

1.Inwentaryzacja leśna

Zespół metod służących do określania liczby drzew, struktury drzewostanu, składu gatunkowego, wymiarów drzew i zasobów drewna na danym obszarze. Obejmuje zarówno pomiary terenowe, jak i opracowanie statystyczne wyników.

2.Spis pełny

Metoda polegająca na policzeniu wszystkich drzew na całej badanej powierzchni. Daje wynik bez błędu losowego próbkowania, ale jest kosztowna i czasochłonna, dlatego stosuje się ją głównie na małych powierzchniach lub w badaniach szczegółowych.

3.Metoda próbna

Szacowanie liczby drzew na podstawie pomiarów wykonanych tylko na części powierzchni lasu. Wynik dla całego obszaru uzyskuje się przez ekstrapolację z prób; metoda jest szybsza, lecz obarczona błędem próbkowania.

4.Powierzchnia próbna

Wydzielony obszar, na którym liczy się i mierzy drzewa w celu oszacowania parametrów całego drzewostanu. Może mieć kształt koła, kwadratu lub prostokąta; jej wielkość dobiera się do celu badania i zróżnicowania lasu.

5.Powierzchnia kołowa

Często stosowany typ powierzchni próbnej wyznaczanej przez środek i promień. Jej zaletą jest mniejszy stosunek obwodu do pola niż w figurach o narożnikach, co ogranicza liczbę drzew granicznych i upraszcza kwalifikację drzew do próby.

6.Drzewo graniczne

Drzewo położone na granicy powierzchni próbnej, którego włączenie do próby wymaga jednoznacznej reguły. W praktyce przyjmuje się kryterium oparte np. na położeniu środka pnia względem granicy, aby uniknąć systematycznych błędów.

7.Pierśnica

Średnica pnia mierzona standardowo na wysokości 1,3 m od powierzchni gruntu. Jest jednym z najważniejszych parametrów taksacyjnych, bo służy do opisu struktury drzewostanu, obliczania pola przekroju i szacowania miąższości.

8.Zagęszczenie drzew

Liczba drzew przypadająca na jednostkę powierzchni, najczęściej na 1 ha. Jeśli na powierzchni próbnej o polu $a$ ha naliczono $n$ drzew, to zagęszczenie wynosi $N=\frac{n}{a}$ drzew na hektar.

9.Ekstrapolacja na hektar

Przeliczenie liczby drzew z powierzchni próbnej na jednostkę odniesienia, zwykle 1 ha. Dla próby o polu 0,04 ha i liczbie 20 drzew oszacowanie wynosi $\frac{20}{0{,}04}=500$ drzew na ha.

10.Próba losowa prosta

Schemat doboru prób, w którym każda możliwa lokalizacja powierzchni próbnej ma takie samo prawdopodobieństwo wyboru. Zapewnia dobre podstawy statystyczne, lecz w terenie bywa mniej wygodna organizacyjnie niż układy systematyczne.

11.Próba systematyczna

Rozmieszczenie powierzchni próbnych według regularnej siatki, np. co stałą odległość. Metoda jest praktyczna terenowo i dobrze pokrywa przestrzeń, ale w pewnych układach przestrzennych może wchodzić w niepożądaną zgodność z okresowością badanego zjawiska.

12.Próba warstwowa

Metoda, w której las dzieli się najpierw na względnie jednorodne warstwy, np. według gatunku, wieku lub siedliska, a następnie próby pobiera się osobno w każdej warstwie. Zwykle zwiększa to precyzję oszacowań.

13.Błąd próbkowania

Różnica między wartością oszacowaną na podstawie próby a rzeczywistą wartością dla całej populacji wynikająca z losowego doboru części obserwacji. Nie obejmuje błędów pomiarowych ani systematycznych błędów metody.

14.Błąd systematyczny

Odchylenie wynikające nie z losowości, lecz z wadliwej procedury, np. konsekwentnego omijania trudno dostępnych fragmentów lasu albo niejednoznacznego traktowania drzew granicznych. Taki błąd może zniekształcać wyniki mimo dużej liczby prób.

15.Precyzja oszacowania

Stopień zgodności powtarzanych oszacowań między sobą, zwykle wyrażany przez wariancję, odchylenie standardowe lub błąd standardowy. Większa liczba i lepsze rozmieszczenie prób zazwyczaj poprawiają precyzję liczenia drzew.

16.Pole przekroju pierśnicowego

Suma pól przekrojów poprzecznych pni na wysokości pierśnicy, zwykle w przeliczeniu na 1 ha. Jest ważną miarą zagęszczenia i zasobności drzewostanu; dla pojedynczego drzewa pole przekroju wynosi $g=\frac{\pi d^2}{4}$ po odpowiednim ujednoliceniu jednostek.

17.Miąższość drzewostanu

Objętość drewna drzew stojących na określonej powierzchni, najczęściej wyrażana w $\mathrm{m}^3/ha$. Nie jest to to samo co liczba drzew: drzewostan może mieć mało drzew, ale dużą miąższość, jeśli dominują drzewa grube i wysokie.

18.Relaskopowa metoda Bitterlicha

Metoda próbnych powierzchni o zmiennym promieniu, w której nie liczy się wszystkich drzew na stałym polu, lecz kwalifikuje drzewa według ich pozornej szerokości z punktu obserwacji. Służy głównie do szacowania pola przekroju, a pośrednio także zasobności.

19.Próba o stałej powierzchni

Schemat, w którym każde drzewo znajdujące się wewnątrz wyznaczonej figury geometrycznej jest włączane do liczenia. Jest intuicyjny i dobrze nadaje się do szacowania liczby drzew na hektar oraz struktury wymiarowej.

20.Transekty

Pasy lub linie pomiarowe prowadzone przez drzewostan, wzdłuż których rejestruje się drzewa albo zakłada próbne powierzchnie. Stosowane są m.in. w badaniach ekologicznych i inwentaryzacjach specjalnych, choć w klasycznej taksacji częściej używa się powierzchni próbnych.

21.Próg taksacyjny

Minimalna wartość cechy, od której drzewo jest wliczane do określonej kategorii, np. od danej pierśnicy. Jasne zdefiniowanie progu jest konieczne, bo wynik liczenia zależy od tego, czy obejmuje nalot, podrost, czy tylko drzewa warstwy górnej.

22.Nalot i podrost

Młode pokolenia drzew różniące się stadium rozwojowym i wielkością. W praktyce inwentaryzacyjnej często liczy się je odrębnie od drzew starszych, ponieważ ich liczebność jest duża, a znaczenie hodowlane inne niż w przypadku drzewostanu głównego.

23.Skład gatunkowy

Udział poszczególnych gatunków drzew w drzewostanie, określany liczbowo, powierzchniowo albo według miąższości. Samo policzenie wszystkich drzew bez rozróżnienia gatunków daje niepełny obraz struktury lasu.

24.Struktura wiekowa drzewostanu

Rozkład drzew lub powierzchni leśnej według wieku. Ma znaczenie dla doboru metody liczenia, bo lasy równowiekowe i różnowiekowe różnią się przestrzenną zmiennością, liczbą małych drzew i sposobem interpretacji zagęszczenia.

25.Teledetekcja leśna

Pozyskiwanie informacji o lesie z użyciem zdjęć lotniczych, skaningu laserowego lub danych satelitarnych. Może wspierać lub częściowo zastępować pomiary naziemne, zwłaszcza przy dużych obszarach, ale zwykle wymaga kalibracji danymi terenowymi.

26.Skaning laserowy LiDAR

Technika teledetekcyjna wykorzystująca impulsy laserowe do odwzorowania struktury pionowej i poziomej lasu. Umożliwia m.in. identyfikację koron, estymację wysokości i wspomaganie szacowania liczby drzew, szczególnie w analizach przestrzennych.

27.Jednostka obserwacji a jednostka analizy

Jednostką obserwacji może być pojedyncze drzewo lub powierzchnia próbna, natomiast jednostką analizy bywa np. hektar, wydzielenie leśne albo cały obręb. Rozróżnienie to jest istotne dla poprawnego wnioskowania statystycznego.

28.Wydzielenie leśne

Podstawowa jednostka podziału powierzchniowego lasu w urządzaniu lasu, względnie jednorodna pod względem cech taksacyjnych i gospodarczego przeznaczenia. Wyniki liczenia drzew często odnosi się właśnie do wydzieleń.

29.Współczynnik zmienności

Miara względnego zróżnicowania cechy, obliczana jako iloraz odchylenia standardowego i średniej. W inwentaryzacji pomaga ocenić, jak bardzo liczba drzew między próbami jest zróżnicowana i jak dużej próby można potrzebować.

30.Kalibracja danych zdalnych

Dopasowanie modeli opartych na zdjęciach lotniczych, danych satelitarnych lub LiDAR do pomiarów terenowych. Bez kalibracji automatyczne liczenie drzew może być obarczone dużym błędem, zwłaszcza w zwarciu koron i drzewostanach wielopiętrowych.