Apuntes de Dasometria

Escola Universitaria de Enxeñería Técnica Forestal

APUNTES DE DASOMETRÍA

Prof. Juan Picos Martín. Prof. Miguel Á. Cogolludo Agustín.

Curso 2.007-2.008

UNIVERSIDADE DE VIGO

E.U.E.T. FORESTAL DASOMETRÍA E ORDENACIÓN DE MONTES

PRIMERA PARTE: DASOMETRÍA CAPÍTULO 0. INTRODUCCIÓN A LA DASOMETRÍA 0.1. ¿Por qué medir? 0.2. ¿Por qué medir árboles y masas forestales? 0.3. Dasometría y ciencias afines. 0.4. Unidades de medida. 0.5. Normalización de símbolos utilizados en dasometría. 0.6. Cifras significativas. 0.7. Precisión, sesgo y exactitud de los datos. 0.8. Errores. 0.9. ¿Peso o volumen? 0.10. Componentes del árbol. 0.11. La forma del árbol. 0.12. Medición por desplazamiento de fluido. 0.13. Diferencias entre cantidad, valor y precio. CAPÍTULO 1. MEDICIÓN DE ÁRBOLES: DIÁMETROS Y ALTURAS. 1.1. Medida del tamaño de una sección. 1.2. Parámetros dasométricos básicos. 1.3. Medición de diámetros de los árboles. 1.4. Medición del espesor de corteza, crecimiento diametral y edad del árbol. 1.5. Medición de pendientes. 1.6. Medición de alturas de árboles. 1.7. El Relascopio 1.7. Nuevos aparatos para mediciones forestales. 1.8. Tabla de pendientes. 1.9. Ejercicios. CAPÍTULO 2. CUBICACIÓN POR TROZAS 2.1. Fórmulas de Cubicación con un número de secciones predeterminado 2.2. Estimación de los defectos en las trozas. 2.3. Reglas madereras CAPÍTULO 3. CUBICACIÓN DE TRONCOS COMPLETOS 3.1. Método de cubicación de Meyer. 3.2. Tipos dendrométricos 3.2.1. Tipos dendrométricos y curvas de perfil 3.2.2. Funciones de perfil 3.3. Comparación cubicación comercial con los tipos dendrométricos. 3.4. Coeficientes mórficos 3.5. Fórmulas aproximadas 3.6. Tarifas y tablas de cubicación 3.6.1. Tarifas de cubicación. 3.6.2. Tarifas para Inventario Forestal de Galicia (1986) 3.6.3. Tarifas del Segundo Inventario Forestal Nacional (1993) 3.6.4. Tablas de cubicación. 3.7. Ejercicios.



CAPÍTULO 4. MEDICIÓN DE MADERA APILADA 4.1. Introducción 4.2. Unidades. El estéreo 4.3. Coeficiente de apilado: 4.4. Coeficientes de apilado teóricos 4.5. Cálculo del coeficiente de apilado: 4.6. Cálculo del volumen aparente de las pilas 4.7. Cálculo del volumen de madera flejada.

CAPÍTULO 5. ANÁLISIS DE TRONCOS 5.1. Introducción a la epidometría. 5.2. Definición 5.3. Algunas consideraciones sobre la anatomía de la madera 5.4. Modelos de crecimiento 5.5. Metodología 5.6. Ejercicios.

BIBLIOGRAFÍA DE REFERENCIA AVERY, T. & BURKHART, H. (1994) "Forest mesurations". McGraw-Hill. New York. DIAZ MAROTO, I.J. (1995) "Evolución de los métodos de ordenación de montes en España : Situación actual". Universidade de Santiago de Compostela, Escola Politécnica Superior de Lugo, 65 pp. DIEGUEZ, U. & col. (2003) "Dendrometría" Mundi Prensa – Fundación Conde del Valle de Salazar. Madrid. 327 pp. JUNTA DE CASTILLA Y LEÓN (1999). "Instrucciones generales para la ordenación de montes arbolados en Castilla y León". Junta de Castilla y León, Zamora, 219 pp. LÓPEZ QUERO, M. & LÁZARO, F. (1993). "El Catastro y la tributación de los bienes inmuebles rústicos". Madrid. Paraninfo. MACKAY, E. (1944 y 1949). "Fundamentos y métodos de la ordenación de montes". E.T.S.I.M. Madrid. MADRIGAL, A.; ÁLVAREZ, J.G.; RODRÍGUEZ, R.; ROJO, A. (1999). "Tablas de producción para los montes españoles". Fundación Conde del Valle de Salazar. Madrid. MADRIGAL, A. (1994). "Ordenación de Montes Arbolados". ICONA. Madrid. MARTÍNEZ, E. (2000). "Manual de Valoración de Montes y aprovechamientos forestales". Mundi-Prensa. Madrid. PRIETO, A. & HERNANDO, A. (1995). "Tarifas de cubicación e inventario por ordenador". Madrid. Fundación Conde del Valle de Salazar. E.T.S.I.M.-UPM. ROJO, A.; MADRIGAL, A.; PÉREZ, A. (1998). "Estructura y contenido de los proyectos de Ordenación de Montes Arbolados". Editan los autores. Lugo. ROMERO, C. (1993) " Teoría de la decisión multicriterio: conceptos, técnicas y aplicaciones". Alianza Editorial. Madrid. 195 pp. PARDÉ, J. & BOUCHON, J. (1994). "Dasometría. Versión española de “Dendrométrie de L´ecole national du génie rural des aux et des forêts” ", por Prieto, A. y López Quero, M. Editorial Paraninfo, Madrid. 387 pp. VANCLAY, J. (1994) "Modelling forest growth and yield. Application to mixed tropical forest" . CAB. Wallingford. 312 pp.


E.U.E.T. FORESTAL DASOMETRÍA Y ORDENACIÓN DE MONTES

PRIMERA PARTE: DASOMETRÍA CAPÍTULO 0. INTRODUCCIÓN A LA DASOMETRÍA

0.1. 0.2. 0.3. 0.4. 0.5. 0.6. 0.7. 0.8. 0.9. 0.10. 0.11. 0.12. 0.13.

¿POR QUÉ MEDIR? ¿POR QUÉ MEDIR ÁRBOLES Y MASAS FORESTALES? DASOMETRÍA Y CIENCIAS AFINES. UNIDADES DE MEDIDA. NORMALIZACIÓN DE SÍMBOLOS UTILIZADOS EN DASOMETRÍA CIFRAS SIGNIFICATIVAS. PRECISIÓN, SESGO Y EXACTITUD DE LOS DATOS. ERRORES. ¿PESO O VOLUMEN? COMPONENTES DEL ÁRBOL. LA FORMA DEL ÁRBOL. MEDICIÓN POR DESPLAZAMIENTO DE FLUIDO. DIFERENCIAS ENTRE CANTIDAD, VALOR Y PRECIO.

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0. Introducción a la Dasometría. 0.1.

¿Por qué Medir?

Cuando se mide un objeto, esencialmente lo que se hace es contar el número de "piezas" estándar que hacen falta para tener el mismo tamaño que e objeto. Por ejemplo, la longitud de una piscina olímpica es 50 m porque 50 unidades estándar de un metro colocadas una a continuación de la otra tendrían exactamente la misma longitud. Por tanto "Medición" es la determinación de la magnitud de una variable física en relación con algún estándar como metro, kilogramo, segundo, amperio,... o alguna unidad derivada de estas ¿Por qué Medir? Las mediciones se llevan a cabo por alguna de las siguientes razones: a)

Aprender algo. En palabras del científico inglés, Lord Kelvin, "Cuando es posible medir aquello de lo que se está hablando y se es capaz de expresarlo con números, entonces se sabe algo de ello. Cuando no es posible o no se mide, cuando no se puede expresar con números entonces el conocimiento sobre ello es insatisfactorio y pobre".

b)

Cumplir las obligaciones legales. Lund (1998) enumera un número de Tratados Internacionales y Acuerdos que obligan a los gobiernos (y a algunas empresas e individuos) a mantener y proporcionar determinadas mediciones sobre el territorio y los recursos.

c)

Ayudar a los gestores de los recursos a tomar las decisiones adecuadas a sus intereses particulares y a los intereses generales.

Evaluación cuantitativa (medición) y evaluación cualitativa.

“Cuando tú mides algo lo expresas en números, sabes algo del mismo; pero cuando no puedes medirlo (o no lo haces), cuando no puedes expresarlo en números, tu conocimiento es magro e insatisfactorio” (Lord Kelvin) Las variables cuantitativas son aquellas que podemos expresar numéricamente: altura, edad, peso, número de hijos. Estas a su vez las podemos subdividir en variables continuas (altura, peso) o discretas (número de hijos). Las variables cualitativas son aquellas que expresan un atributo o característica, por ejemplo: rubio, moreno, etc. El uso de ambos tipos de variables es necesario para caracterizar las masas y los recursos forestales. Si bien como nos indica Lord Kelvin para el conocimiento de una cosa la medición nos provee de un dato más exacto y objetivo de ella. El uso de una evaluación cualitativa sobre un atributo o una característica que se puede medir (por ej. evaluar o denominar un árbol como alto o corto) implica un juicio subjetivo y es mucho más propenso a un sesgo personal y error. Nuestro compromiso como técnicos es eliminar la subjetividad y restringir el uso de los juicios cualitativos.

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Sin embargo hay casos en los que es necesaria la intervención de variables cualitativas que habrán de introducirse siempre de manera que eliminemos al máximo la carga de subjetividad que conllevan. Por ejemplo, en un inventario en el que se miden daños por afección de una plaga, las clases en una escala pueden ser leve, moderado o grave. Será deseable que para facilitar su interpretación y su uso por los equipos de campo se adjunten fotos descriptivas de ejemplos de lo que se considera es cada clase.

0.2.

¿Por qué medir árboles y masas forestales?

Hay numerosas variables y parámetros que pueden ser medidos en un monte. La elección de cuáles de ellos han de ser medidos depende de los objetivos finales de la medición, el tiempo y los recursos (económicos, humanos y materiales) disponibles. Las razones que nos llevan a plantearnos cuantificar las existencias de un monte pueden ser: •

Medir la cantidad y calidad de las existencias maderables para determinar cuánta madera se obtendrá al proceder a la corta y como podrá ser clasificada (madera de sierra, de trituración, etc...).

•

Medir la cantidad de biomasa leñosa para determinar la viabilidad de su utilización como combustible.

•

Medir el área foliar para determinar cuántos contaminantes serán interceptados o absorbidos por luna determinada masa forestal.

•

Evaluar y Valorar los daños causados por incendios, insectos, enfermedades, etc para realizar de forma correcta la conveniencia del tratamiento fitoquímico.

Por ello estaremos interesados en hallar: El tamaño total de la población (en términos estadísticos). El tamaño y características medias de un individuo (media, moda y mediana). El valor esperado de ciertas variables de la población. Debido a que los árboles son los componentes fundamentales de los montes arbolados las medidas en los montes conllevarán la medición de ciertos árboles de la misma. Las mediciones se realizarán en árboles individuales, grupos de árboles (rodales) o grupos de rodales (masa forestal o monte arbolado). La elección de las variables a medir y de los individuos que se van a medir (población muestral) es una parte fundamental de la dasometría. También la elección del equipo de medición es muy importante porque puede influir decisivamente en la eficacia del trabajo de campo y por tanto en el resultado de las mediciones. A pesar de ello, el equipo es tan solo uno más de los numerosos costes de ejecución de un inventario y no debe descuidarse ninguno de cara a obtener un resultado óptimo. El reto del futuro de los técnicos forestales: El desarrollo de la evaluación de los recursos forestales en nuestro país ha estado orientado tradicionalmente hacia los recursos forestales maderables, dejando de lado gran parte de los recursos forestales no maderables, los recursos naturales asociados a los bosques, los beneficios ambientales y los ecológicos. Es un reto, por lo tanto, investigar e incluir los aspectos de evaluación de los demás recursos forestales.

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El uso responsable de los bosques y otros recursos naturales asociados con ellos (animales, plantas, suelo, agua) es vital para el bienestar de una nación. Esta necesaria planificación y manejo de los recursos puede malograrse, a menos que esté disponible una información cuantitativa confiable sobre la multitud de tópicos relacionados. Tal información se deriva de la medición.

Medición directa La evaluación o medición directa está basada en observaciones que se obtienen de forma inmediata al tomar mediciones o hacer conteos sobre el recurso que nos interesa. Por ejemplo: cuando empleamos una forcípula (ver más adelante “Instrumentos de medición”) para determinar el diámetro de un árbol, estamos haciendo una evaluación directa porque el dato obtenido expresa inmediatamente el diámetro del árbol. Medición indirecta La evaluación o medición indirecta se basa en mediciones que nos permiten inferir los datos del recurso de una manera menos inmediata. Tendremos primero que efectuar cálculos para obtener el dato que nos interesa sobre el recurso. Por ejemplo: cuando empleamos una fotografía aérea o una imagen de satélite para evaluar un recurso forestal como puede ser el bosque, obtendremos datos que nos permitirán conocer o evaluar la condición del recurso indirectamente.

0.3.

Dasometría y ciencias afines.

Dasonomía, es definido por la RAE como “Estudio de la conservación, cultivo y aprovechamiento de los montes”. Etimológicamente procede del griego dasos = bosque, -nomía = conjunto de leyes o normas. Es una parte de la Ciencia Forestal que trata de la gestión de las masas forestales y está basada en principios científicos que resultan de la comprensión de la biología del árbol y de la dinámica de las masas forestales. Se divide fundamentalmente en tres disciplinas: • • •

Selvicultura: ciencia que se dedica a la creación, cultivo, estudio, conservación y tratamiento racional de los montes. Ordenación de montes o dasocracia (etimológicamente “gobierno del monte”): ciencia que se ocupa de la planificación y gestión forestal. Dasometría.

La Dasometría, llamada en sus inicios Xilometría, es una parte de la Dasonomía que se encarga de la medición, cálculo o estimación de los volúmenes, edad e incremento de las masas forestales. En inglés se denomina forest mensuration o bien forest meansurement, y en el sentido más amplio considera la medida de los montes. Se puede dividir en las siguientes ramas: • Dendrometría: • Estereometría: • Epidometría:

estima el volumen de madera y leñas del árbol individual, en pie o apeado. sirviéndose de la anterior, estima las existencias en volumen de madera y leñas de un conjunto de árboles. estima la evolución en el tiempo de las existencias (crecimiento del árbol o de la masa arbórea) y estudia la producción reglada.

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Inventario Forestal. Para algunos autores es una rama más de la dasometría, aunque es más bien un conjunto de técnicas para la recolección de los datos necesarios en dasometría. El Inventario admite varias definiciones y entre ellas nos quedaremos con la que sigue: "Inventario Forestal es el conjunto de técnicas y principios que se emplean para caracterizar la situación pasada y actual del monte, así como su más probable evolución." Es decir, el Inventario Forestal recopila, organiza y describe de manera fiable, la información concerniente a los recursos forestales de una zona determinada. El Inventario Forestal se extiende en su ámbito de aplicación a todos los recursos forestales y no solo a los recursos madereros por lo que se favorece la vinculación del monte con una amplia gama de usos 1 finales. Por tanto, el Inventario Forestal presenta el monte en todos los aspectos que interesan a quien va a hacer uso de la información, dando fundamento a las decisiones que afectan a los recursos forestales (valoraciones, ordenaciones, planificaciones, etc.). Además de la toma de decisiones, el inventario fomenta el análisis de los recursos forestales.

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0.4.


Unidades de Medida.

España, como firmante de la Metric Convention, ha hecho el compromiso de utilizar el Sistema Internacional de Unidades (SI). Estas unidades están definidas de forma muy precisa y unívoca de forma que, por ejemplo un metro en Pontevedra se exactamente igual que un metro en Australia. Las unidades básicas del SI son: Longitud:

metro (m)

Masa - peso:

kilogramo (kg)

Tiempo:

segundo (s)

Corriente eléctrica:

Amperio (A)

Temperatura:

Grado Kelvin (K)

Intensidad Luminosa

candela (cd)

Cantidad de una Substancia

mol (mol)

Otras unidades pueden derivarse de la combinación de estas o de la inclusión de prefijos decimales (ej. centi, deci, kilo,...). No obstante, en la actividad forestal son usualmente utilizadas y aceptadas algunas unidades, no incluidas en el SI, como por ejemplo: Area:

hectárea (ha) = 10.000 m2

Tiempo:

día (d) = 86.400 s

Tiempo:

año (a)= 36586.400 = 31.536.000 s

Masa:

Tonelada (t) = 1.000 kg.

Masa aparente:

Estéreo (st)

A lo largo del tiempo, muchas unidades y referencias han sido desarrolladas y usadas. Este fenómeno ha sido especialmente intenso en las magnitudes relacionadas con el sector primario, fundamentalmente la agricultura y así tenemos ejemplos como:

Ferrado -

Es una unidad tradicional agraria gallega, es teóricamente la superficie de tierra que se puede sembrar con un ferrado de grano (medida de capacidad de entre 13,13 y 16,15 l). Varía de unos lugares a otros (generalmente por parroquias o concellos). En la página siguiente se muestran los valores para algunos concellos de Galicia.1

1

En la dirección http:/www.dioptra.es/Explorer/servicios/unidades/unidadmedida.php3 es posible consultar una base de datos de los valores del ferrado en los distintos concellos de Galicia. Página 6



Cunca-

Es la duodécima parte de un ferrado. También llamada conca.

Cuartillo –

Es la veinticuatroava parte de un ferrado.

Cupelo-

equivale a 21 m2 Es muy usado en Ourense, especialmente en Terra de Celanova). También llamado Copelo.

En una cita del Catastro de Ensenada1 en la parroquia de San Miguel de Castro (A Estrada) se puede leer:

“A la nona pregunta (De que medidas de tierras se usa en aquel pueblo, de quantos pasos...) digeron que en esta dicha feligresia se usa lo medida de tierra que llaman ferrado el que se divide en doce concas y estas en veinte y quatro quartillos y dicho ferrado de tierra tiene en cada treinta varas castellanas y de circunferencia ciento y veinte cada una de quatro quartas; cuyo ferrado de tierra si se siembra de trigo lleva los tres quartos de dicho de la misma semilla, si se siembra de centeno lleva un ferrado, si se siembra de lino lleva ferrado y medio de linaza, si se siembra de mijo lleva quatro quartillos, si se siembra de mijo menudo lleva un quartillo, si se siembra de nabos lleva medio quartillo y si se siembra de alcacer que suele ser la escoria del centeno lleva ferrado y medio.”

Las normas y unidades de medidas, incluyen las formas de registrar y expresar los resultados de las mismas y los símbolos que han de ser empleados.

La tabla de la página siguiente expresa las disposiciones más usuales en lo que respecta a las unidades empleadas en dasometría. Además se recogen otras normas y disposiciones al respecto.

1

Transcrito por Manuel Reimóndez Portela. “A Estrada Rural”. Diputación de Pontevedra 1990 Página 7



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0.5.


Normalización de símbolos utilizados en Dasometría (PARDÉ & BOUCHON, 1994).

Para las variables de uso más frecuente utilizadas en Dasometría se utilizan los siguientes símbolos normalizados por I.U.F.R.O. (International Union of Forest Research Organizations) Se usarán en minúscula cuando se refieran a individuos y se usarán en mayúscula cuando se refieran a masas forestales, bien referidas a la unidad de superficie bien referidas a la población total.

Símbolo

Definición

c

Circunferencia.

d

Diámetro. En Dasometría se mide normalmente el diámetro normal (el diámetro a la altura de 1,30 m). Se supone que a esa altura la influencia de las raíces ya se ha perdido. dg Diámetro medio cuadrático. d Diámetro medio aritmético. dx Diámetro a x metros del suelo.

k, f

Coeficiente de forma o coeficiente mórfico.

g

Sección normal del árbol (sección a la altura de 1,30 m).

G

Área basimétrica de una masa.

h

Altura.

hdom h hd

Altura dominante. Altura media aritmética Altura correspondiente al árbol de diámetro medio aritmético.

i

Incremento. Mediante un subíndice se especificará la variable a la que se refiere: id, incremento del diámetro.

t

Edad del árbol.

n

Número de árboles.

p, r

Crecimiento relativo. Mediante un subíndice se especificará la variable a la que se refiere.

v

Volumen del árbol.

V

Volumen de la masa.

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0.6.


Cifras significativas1.

Cuando por ejemplo se cuentan los pies en una parcela de muestreo no existe duda sobre el número exacto de pies allí existentes (si se ha hecho de forma adecuada); si se han contado 70 árboles serán 70, no 71 ni 72, ni podrá expresarse el resultado con decimales. Esto ocurre generalmente en el caso de variables discretas, que se suelen medir como números enteros. Por contra, la mayoría de las variables continuas son aproximadas, por lo que el valor exacto de una medición simple es desconocido. El último dígito de la medida implica unos límites en la escala de medida entre lo que se cree el valor verdadero y un valor falso. Si, por ejemplo, con una forcípula de precisión de centímetros se miden 25 cm, esas dos cifras están garantizadas como correctas por el aparato con un error absoluto menor al medio centímetro (se puede asumir que el valor real está entre 24,5 y 25,5 cm), por ello se dice que su número de cifras significativas es dos. Las cifras significativas son los dígitos existentes si se lee el número de izquierda a derecha, empezando por el primer dígito distinto de cero y acabando por el último. Los números 25; 2,5; 0,25 y 0,025 tienen dos cifras significativas, el 2 y el 5. Los números 25,0; 2,50; 0,250 y 0,0250 tienen tres cifras significativas, el 2, el 5 y el 0 de la derecha. Resulta por tanto análogo escribir 25 cm, 2,5 dm ó 0,25 m, pues el número de cifras significativas es el mismo en las tres cantidades. Es incorrecto anotar más cifras significativas de las que realmente se han observado; por ejemplo anotar un diámetro de 25,0 cm al medir un diámetro implica que el aparato empleado tiene una precisión milimétrica, por lo que el resultado tiene tres cifras significativas (2, 5 y 0); no sería correcto si el aparato sólo tuviese precisión de centímetros. No se deben omitir ceros significativos en lugares decimales; por ejemplo se debe escribir 12,0 m en lugar de 12 m si el cero es una cifra significativa. En la multiplicación y en la división, el factor con un número menor de cifras significativas limita el número de cifras significativas en el resultado. En el ejemplo siguiente aparece entre paréntesis el número de cifras significativas de cada cantidad: 895,67 35,9 = 32.154,553 (5) (3) (8)

El resultado debería escribirse: 321102

Esta norma se debe a que 895,67 representa una medida entre 895,675 y 895,665, y 35,9 una medición entre 35,85 y 35,95. Los productos de estas cuatro combinaciones difieren en todos los dígitos salvo en los tres primeros, que son los que se deben tomar como cifras significativas. El número de cifras significativas de un número entero es infinito. Para determinar el número de cifras significativas en el resultado de una suma o una resta, se recomienda, en primer lugar, alinear los números de acuerdo con sus decimales. En segundo lugar, contar los lugares existentes entre el número situado más a la izquierda empezando por la izquierda y el número más a la izquierda empezando por la derecha, ambos incluidos; ese valor se corresponderá con el número de cifras significativas del resultado. Como se ha indicado anteriormente, es muy importante especificar el número de cifras significativas cuando se anota el resultado de una medición, ya que una serie larga de números no significativos puede inducir a confusión, pues presupone una precisión en la medida que no se corresponde con la real. 1

Las pág. 11-15 son extracto del libro “Dendrometría” (2.003) Diéguez et al. FUCOVASA. Página 12



Teniendo en cuenta que la precisión de los resultados finales está limitada por la precisión de los datos iniciales, es necesario establecer a priori cuántas cifras significativas se van a considerar en las medidas. Se debe resaltar que usar una precisión mayor de la requerida supone una pérdida de recursos (tiempo y dinero), por lo que se debe seguir una serie de recomendaciones: No se debe intentar hacer mediciones con una precisión mayor (más cifras significativas) a la permitida por el aparato o procedimiento empleado. Por ejemplo, resultaría ilógico intentar medir diámetros con precisión milimétrica empleando una forcípula graduada en centímetros. 2. La precisión demandada en los datos iniciales depende del margen establecido para que una diferencia sea significativa en la comparación de resultados. Por ejemplo, si los resultados de la aplicación de una serie de tratamientos selvícolas en una masa se van a comparar en términos de crecimiento en volumen, estableciendo diferencias significativas a partir de 0,1 m3, no es necesario estimar volúmenes con una exactitud mayor que la décima parte de un metro cúbico. 3. La variación en la población muestreada y el tamaño de muestra inf1uyen en la precisión elegida para los datos iniciales: si la población es muy heterogénea o la muestra es pequeña, no merece la pena establecer precisiones muy elevadas, pues no van a repercutir en una mejora importante en los resultados.

0.7.

Precisión, sesgo y exactitud de los datos.

La precisión es un concepto que tiene diferente significado según se defina para una única medición o para un conjunto de mediciones de un mismo objeto. En el caso de una única medida, la precisión está relacionada con la unidad más pequeña que se puede distinguir en la medición, y generalmente se indica con el número de decimales de la medida. Por ejemplo, si una cinta métrica está graduada en centímetros, la precisión cuando se mide con esa cinta es de un centímetro. En el caso de una serie de medidas la precisión es el grado de dispersión de las mismas, es decir, evalúa hasta qué punto dichas medidas se aproximan a su media. Para cuantificar la precisión se suele emplear lo que se denomina error estándar; cuanto menor es el error estándar de una estimación, más precisa resulta. La expresión matemática del error estándar σx es la siguiente: σx 2= σ 2 / n donde σ es la desviación típica de las mediciones y n es el número de mediciones. El sesgo es el valor medio de los errores cometidos en las mediciones de una magnitud. Cuando se realizan varias mediciones de un objeto esas mediciones son insesgadas si su media coincide con el valor real. Esto ocurre siempre y cuando no se cometan errores sistemáticos resultantes de un método inadecuado de medida, errores en los aparatos, etc. Los conceptos precisión y sesgo se pueden ilustrar con un ejemplo de una diana sobre la que se realizan seis disparos. La imagen superior izquierda es precisa (poca desviación de los disparos con respecto a su media) e insesgada (su media coincide en el blanco). La imagen superior derecha es precisa pero sesgada (su media no coincide en Página 13



el blanco). La imagen inferior izquierda es poco precisa (mucha dispersión de los disparos con respecto a su media) e insesgada (la media coincide en el blanco). Por último, la imagen inferior derecha es poco precisa y sesgada. La exactitud de una serie de mediciones aúna los conceptos de precisión y sesgo. Una serie de mediciones que sean precisas e insesgadas dan lugar a un valor medido exacto. La exactitud de una medición se puede estimar a partir de la siguiente expresión (Bruce, 1975):

Exactitud = sesgo 2 + precisión 2 Una medida exacta es aquella en la que los errores sistemáticos y aleatorios son pequeños, mientras que en una medida precisa sólo es pequeño el error aleatorio. Las medidas precisas pueden no resultar exactas debido al sesgo. Por ejemplo, supóngase que se realizan tres mediciones del diámetro de un árbol con los siguientes resultados: 35 cm, 35 cm y 35 cm. Si el diámetro real es de 30 cm, las mediciones hechas son precisas (no existe diferencia entre cada una de las mediciones y la media de las mismas, 35 cm), pero no exactas, pues el valor medido (35 cm) difiere del valor real (30 cm). Esto indica que las mediciones están sesgadas. Por otra parte, de la ecuación anterior se deduce que si el sesgo es nulo, precisión es sinónima de exactitud. Cuando se realizan mediciones de un objeto 110 tiene sentido hacerlas con una precisión mayor que la demandada para su posterior uso. De igual manera, la precisión de las medidas realizadas en campo no debe ser menor que la requerida para el tratamiento de datos previsto.

0.8.

Errores.

Todos los procesos de medida llevan asociados una cierta imprecisión. Por este motivo, el resultado de una medición debe incluir el valor obtenido, la unidad de medida y un número, denominado error, que es un indicador del grado de imprecisión de dicha medida. Los errores que se cometen en las mediciones son desconocidos, pero pueden estimarse y acotarse, siempre y cuando se conozca la causa que los provoca. El conocimiento de las posibles fuentes de error cuando se realiza una medición permite establecer unas normas a seguir para minimizarlos en 10 posible y determinar el grado de confianza de dicha medición. Cuando se va a realizar una medición es imprescindible fijar qué error máximo se puede tolerar. Esta tolerancia de error debe ser tenida en cuenta tanto por la persona que efectúa las mediciones como por la persona que va a usar esa infoffi1ación. El conocimiento del error máximo admisible permite una selección adecuada de los métodos a emplear en la medición. Otro aspecto de gran importancia es el conocimiento del orden de magnitud de las variables con las que se trabaja. Así, será necesario tener presente que, por ejemplo, un volumen por hectárea de 400 m3 puede ser cierto para una determinada masa forestal en unas condiciones estacionales concretas, mientras que para ese mismo lugar un volumen total de 4.000 m3 es un valor a todas luces erróneo. Por tanto, las operaciones aritméticas comunes (suma, resta, multiplicación y división) deben realizarse sin error, incluso aunque se utilicen computadoras para su cálculo. La magnitud del error se puede expresar en términos absolutos o en términos relativos. El error absoluto se suele nombrar con la letra E con un subíndice que indica la variable que se está midiendo (Evariable medida). Su valor es la diferencia entre la medida real y la medida observada con el aparato empleado en la medición. Por tanto, si se considera una variable x cuyo valor real es x y cuyo valor medido es x', el error absoluto de la variable x es:

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Ex = x – x' El error absoluto se expresa en las mismas unidades que la magnitud medida. Si el valor real es mayor que el medido, se produce un error por defecto y el error absoluto tiene signo positivo (Ex = x - x'> 0). En caso contrario, es decir, si el valor real es menor que el medido, se produce un error por exceso y el error absoluto tiene signo negativo (Ex = x - x'< O). Por ejemplo, si el diámetro de un árbol mide en realidad 30 cm, pero la medición efectuada es de 28 cm, se ha cometido un error por defecto Ed = 30 - 28 = 2 cm. Si en otra medición se obtuviese un valor para el diámetro de 32 cm, el error sería por exceso Ed= 30 - 32 = -2 cm. El error relativo se nombra con la letra e y el subíndice correspondiente a la variable que se mide (evariabie medida). Este valor da una idea de la cuantía del error en relación con la magnitud medida. Se expresa en tanto por ciento y no tiene unidades. Como en el caso del error absoluto, también puede cometerse por defecto o por exceso. Si Ex es el error absoluto de la variable x, cuyo valor real es x y cuyo valor medido es x', entonces la expresión matemática del error relativo es:

ex =

Ex valor _ real − valor _ medido x − x' ⋅100 = ⋅100 = ⋅100 x valor _ real x

En los ejemplos comentados al hablar del error absoluto, el en error relativo sería de un 6,7 % en ambos casos, aunque en el primero sería por defecto y en el segundo por exceso. Dos mediciones pueden tener el mismo error absoluto y diferente error relativo, de modo que la importancia del error absoluto puede ser muy grande en un caso y despreciable en el otro. Por ejemplo, si en la medición de un árbol de 2 m de altura se comete un error absoluto de 0,5 m, el error relativo sería del 25 %; en cambio, si se mide un pie de 20 m y se sigue cometiendo el mismo error absoluto, el error relativo sería sólo del 2,5 %. Por tanto, el error relativo es mejor indicador de la magnitud del error que se comete al realizar una medición. Tipos de errores Los errores se pueden clasificar en cuatro grupos: equivocaciones, errores aleatorios, errores sistemáticos y errores de muestreo. Las equivocaciones son errores causados directamente por el factor humano, por ejemplo, al realizar una lectura incorrecta, emplear un instrumento inadecuado, anotar una cantidad diferente a la medida o cometer un error en los cálculos aritméticos. Son errores que se pueden y deben evitar, algunos de ellos de una forma tan sencilla como realizando la misma lectura más de una vez. Controlar este factor supone una mejora en la precisión del resultado final. Los errores aleatorios, también denominados "accidentales", son inevitables y se deben a numerosas causas imprevisibles que dan lugar a diferentes resultados cuando se repite la medida en condiciones idénticas. También se pueden considerar como tales las diferencias observadas al medir la misma magnitud por diferentes métodos o con diversos aparatos. Son errores fruto del azar, de tipo aleatorio, y se pueden deber a condiciones ambientales no constantes, limitaciones o deficiencias de los aparatos, etc. Responden a distribuciones probabilísticas y pueden analizarse por métodos estadísticos (teoría de errores). Por tanto, son errores que se cometen en las dos direcciones con respecto a la medida real, es decir, unas veces por exceso (el valor medido es mayor que el real) y otras por defecto (el valor medido es menor que el real). Este tipo de errores se puede minimizar con la repetición de las mediciones, pues se van compensando los cometidos por exceso con los cometidos por defecto.

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Los errores sistemáticos son errores que se cometen siempre por exceso o siempre por defecto respecto a la medida real, por lo que suponen la existencia de un sesgo en las mediciones. Se trata de errores que no se compensan entre sí aunque se aumente el número de repeticiones de una medición. Se deben a causas fijas que provocan una desviación de la interpretación correcta de una magnitud medida. Las causas más comunes de errores sistemáticos son: •

Aparatos de medida mal calibrados. Por ejemplo, una forcípula con el origen o el intervalo de medida equivocados, o una cinta métrica 5 cm más corta de lo normal.

•

Aparatos sensibles a las condiciones meteorológicas. Un ejemplo de este tipo de errores es el que se cometería con una cinta métrica que se dilatase por efecto del calor, por lo que todas las mediciones realizadas con ella llevarían asociado un error por defecto. Así, si la distancia medida a un árbol fuese de I8 m, la distancia real sería menor.

•

Imprecisiones en el método de seleccionar la muestra. Por ejemplo, si en algunas parcelas se incluyen los árboles del borde y en otras no.

•

Incumplimiento de las hipótesis asumidas para la aplicación de los métodos de medición o de muestreo.

Los errores sistemáticos son muy importantes porque, a no ser que se conozca la causa que los provoca, son difíciles de detectar. En la práctica, la Única forma de minimizados es realizar revisiones continuadas de los aparatos a emplear y de las hipótesis asumidas. Estas revisiones deben ser previas a iniciar las mediciones y periódicas durante el desarrollo de las mismas. Además, debe prestarse especial cuidado en el uso de los aparatos y en la aplicación de los métodos. La eliminación total de los errores sistemáticos puede resultar muy costosa, y se debe de valorar en cada caso el efecto y la repercusión de los mismos. El error de muestreo está asociado al método empleado para la selección de muestras. La magnitud de este error se puede estimar a partir de la varianza de la población y del tamaño de la muestra. La forma de minimizado es objeto de otra disciplina: el Inventario.

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0.9.


¿Peso o Volumen?

La historia del desarrollo de las técnicas de medición de la madera muestra claramente que los cambios reflejan los diferentes usos históricos de la madera y la evolución de la de demanda de la industria forestal. Obviamente las unidades de medidas que se tomen de referencia deben estar en función del uso de las medidas y del futuro uso de la madera. Cuando la madera era manipulada en piezas de sección cuadrada, el volumen de las trozas se estimaba en función del número de unidades de esas piezas que podría ser obtenido. Cuando el aserrado evolucionó los aserraderos produjeron una gran variedad de medidas para evaluar las trozas y los productos que de ella se podrían obtener. Ejemplo de este tipo de medias son el palmo, muy utilizado en Ourense para madera de pino; el metro a la cuarta real -utilizado en el País Vasco- y el Board Foot, empleado profusamente en EEUU. Actualmente, buena parte de la madera es triturada, astillada e incluso sus fibras son separadas y posteriormente reconstituidas como tableros de partículas, fibras o papel. Por ello estas medidas y reglas son irrelevantes y sesgadas. Si exceptuamos los trabajos de investigación, la madera se evalúa con los siguientes propósitos: • • • •

Obtención de un valor de referencia para la compraventa. Aportación de información al propietario o al gestor del monte acerca de las existencias y los cambios de estas. Seguimiento y control más exacto del proceso productivo de las fábricas de primera transformación de la madera. Este mejor control permite una gestión más eficaz y un mejor conocimiento del proceso productivo y su rendimiento. Control y gestión del Parque de Maderas de una fábrica.

Los dos parámetros usados de manera más generalizada son el peso y el volumen. Ambos parámetros solo pueden ser relacionados, para cada caso, cuando se conoce la densidad de la madera.

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Ventajas e Inconvenientes de medir madera por peso o por volumen.

Volumen

Ventajas •

La mayor parte de los estudios e inventario han usado este parámetro.

•

Mide lo que el fabricante de fibra o pasta de papel quiere comprar y refleja su valor.

•

La madera en pie y apilada puede ser medida en las mismas unidades, independientemente del tiempo transcurrido desde la corta.

•

La cubicación de los lotes de corta puede ser medida en pie por el supervisor de las operaciones.

Inconvenientes •

El volumen no puede ser fácilmente medido de forma directa. Es necesario una báscula de densidades de gran tamaño para realizar muestreos adecuados.

•

Las estimaciones del volumen pueden tener diferentes grados de precisión, la comparación solo es posible y creíble cuando los procedimientos de estimación están estandarizados y son comunes.

•

La relación entre el volumen y el peso cambia en las diferentes épocas del año e incluso en diferentes alturas del fuste de un mismo árbol, el porcentaje de corteza, etc.

Peso seco

Ventajas •

Mide lo que el fabricante de fibra o pasta de papel quiere comprar y refleja su valor.

•

Pone el acento en la bases de valoración de la industria que va a transformar esa madera.

Inconvenientes •

Solo puede ser estimada indirectamente (bien por predicción o por muestreo) a partir del peso en verde o el volumen.

•

Los costes de muestreo ya que la densidad básica de la madera puede variar con la especie, la edad, la tasa de crecimiento, la estación, la posición en el árbol, el porcentaje de corteza, presencia de defectos (madera de reacción, nudos, etc.).

•

La combinación de la madera extraída media por peso seco y la masa forestal remanente en pie, hacen que el registro y la predicción de los cambios de las existencias, sea impreciso y difícil.

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Peso en Verde

Ventajas •

Rápida medición con un cose variable muy bajo por cada carga entregada. Los procesos de medición de la de madera pueden ser automatizado y diseñado para ser impreso.

•

La medición es directa (por ejemplo, con el uso de una báscula de camiones).

•

Los resultados de las mediciones sucesivas del mismo lote se espera que sean coherentes.

•

Basar los precios de entrega de madera en el peso, conduce a los productores y distribuidores a entregar la madera recién cortada. Esto beneficia a las fábricas ya que la madera llega sin azular o se debe emplear menos energía para triturar madera verde.

Inconvenientes •

Las básculas son inversiones caras de realizar y mantener.

•

La localización de las básculas puede ser lejana al monte. Alguna madera puede ser sacada del monte y nunca pesarse. Es difícil relacionar los pesos de las extracciones con el número de árboles apeados o el volumen en pie.

•

El distinto contenido de agua en la madera y la diferente de la densidad básica entre especies son fuentes de variación que hacen que los precios para lotes diferentes sean difíciles de comparar.

•

La combinación de la madera extraída por peso con los datos de la madera que queda en pie hacen difícil la predicción de los crecimientos y cambios en las existencias.

•

Cuando las raíces son extraídas con los fustes (método del árbol completo) los pesos son distorsionados por la presencia de tierra, piedras, etc..

Conclusiones Las básculas donde realizar la medida de los camiones con madera son instalaciones generalmente disponibles tanto para el comprador como para el propietario que vende. Es una unidad que hasta ahora ha ganado la confianza del propietario por su rapidez y por ser fácil de repetir. Más conveniente para el propietario o gestor forestal es el volumen. El gestor debe diseñar un muestreo fiable para asegurar una correcta transformación de unidades de volumen a peso para que los cambios en las existencias y la predicción de los crecimientos puedan ser analizados. No obstante, en aquellas áreas donde un buen muestreo de la densidad no es posible o adecuado a las condiciones de la venta, el peso verde ha de ser el parámetro elegido.

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Cuestiones

1)

Una empresa en Portugal paga por cada m3 sin corteza de eucalipto entregado en el parque de fábrica un precio de 45 €. Por otra parte una fábrica en Galicia paga por cada tonelada con corteza entregada en su parque a un precio de 34,25 €.

¿Cuál es el mejor precio, sabiendo que en la fábrica gallega el densímetro ha marcado 1080 kg / m3 c.c. y que el porcentaje de corteza es del 18%?

Portugal = 45 € / m3 sc

Galicia = 34,25 € / t cc

45 € / m3sc ≡ 45 * 0,82 € / m3cc ≡ 36,96 € / m3cc 36,96 € / m3cc ≡ 36,96 ÷ 1,080 € / t cc ≡ 34,16 € / t cc Luego el precio es mayor en Galicia (un 0,2 % más)

2)

El precio de un estéreo de Eucalyptus globulus descortezado es de 20 euros. Se sabe que: • • • •

El coeficiente de apilado de la madera es de 0,72 La densidad básica es de 0,74 g/cm3 El contenido de humedad es en la pila es del 80% La corteza supone un 15 % en volumen.

Y que una manera de relacionar la densidad de la madera a distinta humedad es

 (1 − v ) ⋅ (H 1 − H 2 )  D´H 2 = D´H1 1 −  100  

donde DH1

v

= densidad de la madera a la humedad H1 = contracción volumétrica de la madera expresada en tanto por uno (en el caso del eucalipto v puede considerarse v=21)

Se pide: a) Calcular el precio equivalente de la tonelada sin corteza. b) Calcular el precio equivalente del metro cúbico con corteza.

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a) f = 0,72

es decir que por cada m3 aparente hay un m3 de madera

es decir en este caso

1 estéreo s.c. = 0,72 m 3 s.c. = 20 ∈

por tanto

1 m 3 s.c. =

además

1 m3 s.c.12% = 740 kg

20 = 27,77 ∈ 0,72

 (1 − 0,21) ⋅ (80 − 12 )  3 3 Por la fórmula D´80% = 0,740 1 −  = 1,1375 g/c = 1,1375 t/m 100   3 luego 1 m s.c. 80 % = 1.137 kg = 27.77 ∈ luego 1 tonelada s.c . =

27,77 = 24,42 ∈ 1,137

b) Si de 1 m3 c.c. se obtienen 0,85 m3 s.c

y

1 m 3 s.c. vale 27,77 ∈

entonces 1 m 3 c.c. = 27,77 ⋅ 0,85 = 23,60 ∈

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0.10.


Componentes del árbol.

Raberón o Punta

Fuste Maderable

Ramas Gruesas Ø>7,5 cm

Ramas Finas Ø<7,5 cm

Tocón

Gruesas Ø>7,5 cm Raíces Medias 2,5 < Ø <7,5 cm Finas Ø<2,5 cm Raberón + Fuste Maderable = Tronco Completo o Tronco. Tocón + Raíces = Cepa.

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0.11.


La forma del árbol.

El diámetro del fuste de un árbol generalmente decrece o estrecha desde la base a la punta. La manera en la que este decrecimiento tiene lugar, en cuanto a la rapidez o a las siluetas que define, establece la forma del tronco. Comprender la forma de los árboles induce a: •

Una mejora de la estimación del volumen del fuste o la biomasa de los árboles.

•

Una mejora de la estimación de la cantidad de productos que se obtendrán del árbol y su clasificación por usos posibles.

•

Una mejora de la comprensión acerca de los fenómenos de competencia y condiciones de crecimiento del árbol.

La forma de los árboles es muy compleja. Algunas formas geométricas pueden aproximarse a distintas partes del fuste de un árbol, pero hay muchas inflexiones e irregularidades. Las especies y el genotipo predisponen al tronco para adquirir determinadas formas, pero existe un importante rango de factores medioambientales que pueden influenciar esta forma. Existe una compleja relación entre la forma del fuste y la copa del árbol. Por esto cualquier factor que influencie la copa influenciará la forma del fuste. Si la altura de la copa es pequeña con relación a la altura del árbol, se tendrá árboles de forma muy regular (cilindro, paraboloide). Por el contrario, si la copa está muy desarrollada como en los árboles aislados, se tendrán formas de fuste tendiendo hacia el cono. Diferentes partes del tronco crecen con distinta velocidad en función de la influencia del os factores medioambientales y la distribución de la actividad fotosintética.

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Adansonia grandidieri, especie de baobab endémica de Madagascar y uno de los símbolos de la isla. Llega a medir 25 metros de altura y 3 de diámetro. La belleza de estos ejemplares radica en su especial silueta.

El sueño de los científicos que trabajan en mejora genética de especies forestales sería conseguir una sección cuadrangular que permitiera optimizar el aserrado y disminuyera los costes de transporte y apilado. Además las mediciones y los cálculos de volúmenes serían más fáciles. ☺

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0.12.


Medición por desplazamiento de fluido.

El método denominado "de desplazamiento de fluido" o "xylometría", mide de forma muy exacta el volumen de un árbol o su densidad. Esencialmente consiste en cortar el tronco en trozas manejables y sumergirlas en un recipiente con un determinado fluido. La cantidad de agua desplazada es igual al volumen de cada una de las trozas y su suma representa el volumen total del árbol. Este método no necesita ninguna suposición acerca de la forma del árbol o de las trozas y por tanto ninguna base teórica más que el principio de Arquímedes. Una variante de este método es la denominada “Báscula de densidad” usada para determinar densidades en la recepción de madera en fábricas y que se está imponiendo en los centros de recepción de la península.

0.13.

Diferencias entre cantidad, valor y precio.

Cantidad es una propiedad de los objetos que puede se medida con un número. Puede ser continua, como el área de un polígono, o discreta como los árboles de un bosque. Valor es una cualidad de las cosas que mide el grado de utilidad o aptitud para satisfacer las necesidades o proporcionar bienestar. Puede ser económica o no, e incluso en el caso de ser económico puede no coincidir con el precio. Precio es el valor económico en la venta de una mercancía, para que exista un precio (tal y como se entiende a los efectos de este curso) es preciso que exista un mercado y una transacción. Al medir un monte la dasometría nos ayuda a determinar de manera adecuada la cantidad de madera presente. Para estimar un valor (maderable) es necesario que además podamos discriminar esa cantidad según las utilidades que puede tener para la industria (apeas, rollizo, rolla). El precio de venta de ese lote de madera vendrá determinado por el valor económico que alcancen en el mercado estos productos en la región y en un momento dado.

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PRIMERA PARTE: DENDROMETRÍA CAPÍTULO 1. MEDICIÓN DE ÁRBOLES: DIÁMETROS Y ALTURAS.

1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 1.6. 1.7. 1.8. 1.9. 1.10.

Parámetros dasométricos básicos. Medida del tamaño de una sección. Medición de diámetros de los árboles. Medición del espesor de corteza, crecimiento diametral y edad del árbol. Medición de pendientes. Medición de alturas de árboles. El Relascopio. Nuevos aparatos para mediciones forestales. Tabla de pendientes. Ejercicios.

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1. MEDICIÓN DE ÁRBOLES: DIÁMETRO Y ALTURA 1.1.

PARÁMETROS DASOMÉTRICOS BÁSICOS

Los objetivos de las mediciones son diversos pero generalmente el más destacado es estimar el volumen y el crecimiento de la masa forestal. Los parámetros de la masa forestal se calcularán por agregación de los volúmenes y crecimientos de los árboles individuales. Además las mediciones pueden tener como objetivos el estimar las calidades de estación, realizar modelos decrecimiento para simular la evolución o el estado de la masa, etc. Existen gran número de parámetros forestales posibles a estimar, en función de los objetivos propuestos para las mediciones a realizar. Pero como parámetros básicos podemos citar los siguientes: • • • • • •

Diámetro a una altura estándar o a una o varias alturas determinadas. Altura, principalmente total o de fuste. Espesor de corteza. Crecimiento diametral. Dimensiones de copa. Edad.

Todas estas variables se utilizan porque son sencillas y económicas de medir, y están muy relacionadas con el volumen, el crecimiento y otros parámetros de la masa forestal. A partir de ellas se pueden estimar otras de forma más o menos sencilla.

1.2.

MEDIDA DEL TAMAÑO DE UNA SECCIÓN

1.2.1.

DEFINICIONES. PRINCIPIOS.

La variable más común y más importante en Dasometría es el diámetro del árbol. El tamaño de un tronco es absolutamente relevante para cuantificar el material leñoso producido, la biomasa producida o el carbono fijado. Además el diámetro está muy relacionado con otros importantes parámetros forestales e incluso puede ser un estimador de la calidad de la estación. Aunque lo que generalmente nos interesa saber no es el diámetro sino el área de la sección transversal para poder estimar el volumen. Si bien son el diámetro o la circunferencia los parámetros que serán más fáciles de medir. Para permitir la comparación de las medidas tomadas sobre distintos árboles o sobre el mismo árbol en distintos momentos, debe definirse un punto de referencia en el tronco. Es importante que este punto se sitúe a una altura conveniente cerca del suelo para permitir fácilmente la localización para su medición por distintos operarios o en distintos momentos. La convención universal es medir el diámetro, con corteza a menos que se especifique lo contrario, a una altura fija desde el nivel del suelo. Esta altura estándar es la altura del pecho1. Esta localización varía ligeramente entre algunos países, En la Europa continental, Australia, Reino Unido, Canadá, entre otros se considera la altura del pecho definida como 1,30 m de altura desde el suelo. En Nueva Zelanda, India, Malasia, Sudáfrica y algunos otros países la altura del 1

Se puede ver representado por sus iniciales DAP, o bien llamado diámetro normal (dn). En la bibliografía escrita en inglés se denomina usualmente Diameter at Breast Height (DBH). Página 26



pecho se considera como 1,40 m desde el suelo. En Estados Unidos se usa 4,5 pies (1,3716 m) y en Japón (1,25 m). Estas alturas son relativamente cómodas, como posteriormente veremos, para la medición con forcípula y están algo alejadas de la influencia del ensanchamiento que se produce en la base del árbol (aunque probablemente sería preferible una altura mayor). La "altura del pecho" es una convención de larga tradición y uso en la práctica forestal. No obstante se usan en casos muy específicos otras alturas de referencia. Algunos investigadores en sistemas silvopastorales y agroforestales usan 0,3 ó 0,7 m sobre el suelo como altura de referencia, debido a que tiene una fuerte correlación con las estimaciones de competencia ente hierba - cultivo - árbol. Otros investigadores han descubierto que a efectos de calcular el volumen de un árbol es mejor utilizar alturas relativas en lugar de alturas absolutas. Esto es, por ejemplo calcular los diámetros a un 5% de la altura total, lo que dará una altura de medición de diámetro distinta para cada árbol.

1.2.2.

DETERMINACIÓN DEL DIÁMETRO. METODOLOGÍA Y CRITERIOS A SEGUIR.

Al medir el DAP es deseable atenerse a normas precisas, las que lamentablemente no están del todo estandarizadas. Emplear un bastón, una vara, un jalón o cualquier instrumento que permita determinar este punto sobre el árbol. Si las mediciones no requieren de gran precisión incluso una marca en la ropa en función de la altura del operario puede ser de gran utilidad. En parcelas permanentes, en las que se van a realizar varias mediciones separadas en el tiempo, la altura de medición debe señalarse de forma clara e inequívoca, para lo que se suele pintar una T invertida (⊥) a 1,30 m del suelo. Por ejemplo en terreno con pendiente la altura del DAP (1,30 m) se acostumbra a medir ya sea sobre el nivel medio del suelo en la base del árbol o sobre el nivel en el lado de arriba de la pendiente. En caso de haber deformaciones del fuste a la altura del pecho la medición puede desplazarse hacia arriba o hacia abajo o se puede tomar el promedio de dos mediciones. Árboles inclinados. El DAP para los árboles que tengan el fuste inclinado se marca perpendicularmente al eje del árbol, con 1.3 m como la distancia más corta sobre el suelo paralela al fuste. Bifurcaciones. Cuando la bifurcación ocurra por debajo de la altura del DAP, las ramas se consideran como dos árboles separados y se marcan individualmente. Engrosamientos. Si se presenta una anormalidad en el fuste a la altura del DAP (ensanchamiento, tumor, bifurcación), se marca a la altura inmediatamente inferior en que la sección transversal es mínima. Si el ensanchamiento permite realizar dos mediciones equidistantes, por encima y por debajo del mismo, se haría la media cuadrática.

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El impresionante ahuehuete (Taxodium mucronatum) del cementerio de Santa María de Tule, situado a 12 km de la ciudad de Oaxaca (México), mide: •

14,36 m de diámetro,

•

41 m de altura,

•

36 m de circunferencia,

•

54 m de circunferencia con sinuosidades.

Se le estiman 2.000 años de antigüedad. Algunos investigadores apuntan que este Taxodium, está formado por tres árboles que se han fusionado, pero realmente no está demostrado.

El Abuelo de Chavín es este ejemplar de Eucalyptus globulus Labill. que se encuentra en O Souto da Retorta (Viveiro, Lugo) lugar declarado monumento natural por la Xunta de Galicia en 2000. Fue plantado en la década de 1880 por Jaime Basols, el resto de los grandes eucaliptos de Chavín fueron fruto de sucesivas plantaciones hasta 1912. El Abuelo, que es el ejemplar más emblemático, mide 7,5 m de grosor troncal y 70 m de altura pero no es el más alto de este Souto.

Pazo de Rubianes En el (Vilagarcía de Arousa, Pontevedra) se encuentran 13 eucaliptos espectaculares, el mayor de ellos cuenta con 42 m de altura y 12 m de grosor.

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1.2. PARÁMETROS DASOMÉTRICOS BÁSICOS

1.3. MEDICIÓN DE DIÁMETROS EN LOS ÁRBOLES

.

.


•


CINTA DIAMÉTRICA:

Una cinta diamétrica mide el diámetro de forma indirecta a partir de la medición directa de la circunferencia. Generalmente la cinta aparece rotulada con una medida de longitud normal (mm ó cm) por una cara, mientras que por la otra aparece esa misma escala dividida entre π. De esta manera al rodear el árbol por su sección normal por la primera cara podríamos leer el valor de la circunferencia mientras que por la segunda podemos leer directamente el valor del diámetro equivalente con ese perímetro.

circunferencia = π ⋅ diámetro

diámetro =

circunferencia

π

La cinta debe ser sostenida firmemente pegada al árbol y suficientemente tensa pero evitando tensarla mucho para que no se produzcan deformaciones de la misma a largo plazo. Generalmente las cintas diamétricas vienen provistas de un gancho o un pequeño clavo en su extremo, de forma que sea posible fijar el extremo en árboles de gran diámetro mientras se rodea el mismo. Otros modelos se basan en los flexímetros de recogida automática, permitiendo que para diámetro de menos de 50 cm aumente espectacularmente la velocidad de medición. La cinta debe rodear al árbol en un plano perpendicular su eje. Se ha de ser cuidadoso de no realizar las mediciones con la escala boca abajo, en ese caso es muy frecuente confundir los decimales X,4 por X,6; X,3 por X,8 etc.

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•


RELASCOPIO DE BITTERLICH:

Este aparato, dendrómeto de usos múltiples, será explicado detenidamente en el apartado 1.7. Este aparato puede ser usado para la medición de diámetros a distintas alturas del fuste y además permite medir alturas e incluso cubicar un árbol en pie.

Telerrelascopio. Este es un instrumento de enorme precisión destinado fundamentalmente a trabajos de investigación. Su funcionamiento y sus principios son iguales que los del relascopio pero integra un aumento óptico de x 5.

•

PENTAPRISMA DE WHEELER:

También conocido como forcípula óptica, este aparato permite medir diámetros de árboles, estacionándose a cualquier distancia de los mismos. Se compone de dos prismas de cinco caras, uno de los cuales es fijo. El otro se desliza dentro de un tubo metálico; el campo ocular está dividido horizontalmente es dos; en la mitad superior, se tiene una imagen del árbol en visión directa; en la mitad inferior, se tiene una imagen desplazada según cuatro reflexiones (ver gráficos de la página siguiente). El aparato está diseñado de tal forma que la visual a través de los dos prismas y la visual directa sean paralelas. El desplazamiento entre las dos imágenes es, por tanto, igual a la distancia entre el prisma fijo y el móvil. Cuando se llega en el campo a ocular, por el desplazamiento del prisma móvil, a obtener que el lado izquierdo del árbol esté en visión directa en la prolongación del lado derecho en visión desplazada, entonces la distancia entre los prismas s igual al diámetro del árbol. Es algo aparatoso ya que además del pentaprisma es conveniente un trípode para estacionarlo.

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OJO

Pentaprisma Móvil

Pentaprisma Fijo

Visual directa por encima del pentaprisma fijo

Visual reflejada a través de los pentaprismas DIÁMETRO DEL TRONCO

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LECTURA AVANZADA

COMPARACIÓN ENTRE EL USO DE CINTA DIAMÉTRICA Y FORCÍPULA PARA LA MEDICIÓN DE DIÁMETROS EN PUNTOS ACCESIBLES DEL ÁRBOL. Las forcípulas y las cintas métricas (bien con escala diamétrica - π bien con escala de métrica normal para medir perímetros) son instrumentos más exactos y rápidos que aquellos basados en mediciones a distancia mediante instrumentos ópticos (Pentaprisma, Relascopio, Telerrelascopio,...). Por ello si los puntos de medición son accesibles (ej. diámetro normal o diámetro tocón) la elección se suele hacer entre estos dos instrumentos. Generalmente carece de sentido hablar del uso de las cintas diamétricas en puntos no accesibles del árbol, mientras que determinadas forcípulas (ej. la finlandesa) pueden usarse acopladas a pértigas para medir diámetros en altura. SESGO: Si el árbol tiene una sección aproximadamente circular, no se producen errores significativos con ninguno de los dos instrumentos. Si las secciones son no circulares, la cinta sobrestima el área de la sección (y por tanto el diámetro). Basta recordar que para un perímetro dado el círculo es la figura que posee mayor área. No obstante este sesgo es (en circunstancias normales) muy pequeño. Cuando en este caso se usan forcípulas, una única lectura de diámetro por árbol, puede provocar errores (mayores o menores tanto positivos como negativos en función de que eje se esté midiendo). En secciones elípticas las forcípulas estiman más exactamente el área de la sección transversal que la cinta diamétrica, siempre y cuando: Se midan por árbol los diámetros mayor a y menor b de la elipse, independientemente que formen o no ángulo recto entre ellos. El área se calcule como

g=

π 4

d1 ⋅ d 2

o, lo que es igual, se cante el diámetro medio geométrico es cantar el diámetro medio aritmético

d=

d = d1 ⋅ d 2 en vez de lo usual que

d1 + d 2 2

Con estas precauciones la estimación del diámetro es mejor (aunque sin grandes diferencias) con el uso de forcípula que con el uso de cintas diamétricas. Sin embargo generalmente las lecturas de forcípulas suelen hacerse de esta manera: - medición de diámetro máximo y mínimo y calculando media aritmética. - medición del diámetro máx. y el que forma con él ángulo recto y considerar media aritmética. - medición de dos diámetros perpendiculares entre si y considerar media aritmética En estos casos los errores cometidos son mayores que si se mide con cinta diamétrica.

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PRECISIÓN: La cinta diamétrica es más precisa que la forcípula. Debido a que su escala está multiplicada por π existe una mayor separación (tres veces más) entre marcas de medida y es más fácil (en caso de necesitarse) realizar una medición con mayor exactitud. FACILIDAD PARA SU CORRECTO USO. Es necesario asegurarse de mantener la adecuada presión (en el caso de la forcípula) o bien la adecuada tensión (en el caso de la cinta diamétrica) en el momento de la medición. En ambos métodos es, asimismo, muy importante asegurarse de que el instrumento de medición, se coloque perpendicular al eje del árbol. Posturas inadecuadas inducen a errores que son proporcionales al ángulo I j de desvío respecto a la posición óptima. "' En el caso de la cinta diamétrica se mediría una elipse de diámetro mayor n.secfjJy de diámetro menor n. "En el caso de la forcípula se mediría una elipse de diámetro mayor nl.secfjJ1J7 diámetro menor n2.secfjJ2 ya que en las dos mediciones podemos cometer este tipo de error.

COMODIDAD: La cinta diamétrica es más pequeña y ligera, las forcípulas son más pesadas y aparatosas y producen una mayor fatiga cuando se usan durante largos turnos de trabajo. Las incomodidades aumentan cuando se trabaja en pendientes acusadas o en montes de difícil transitabilidad. DETERIORO Y SUS ERRORES INDUCIDOS: En ambos casos es posible la aparición de errores asociados al deterioro de los distintos materiales. Las cintas (tanto textiles como de fibra de vidrio) pueden variar en sus dimensiones y los brazos de la forcípula pueden dañarse y dejar de ser exactamente perpendiculares a la barra de medición. Generalmente cintas y forcípulas cuidadosamente mantenidas no producen este tipo de errores. No obstante y dado que el trabajo en monte no es precisamente un trabajo delicado conviene realizar una revisión regular de los aparatos, mediante mediciones de comprobación y desechar aquellos instrumentos deformados por el uso. USO EN ÁRBOLES EN PIE: Ambos instrumentos son fáciles de usar en árboles en pie. No obstante cuando se trata de la medición de diámetros usando escaleras o subiendo al árbol una forcípula puede resultar un importante estorbo añadido. Además una medición usando cinta es más rápida que dos lecturas de forcípula (recordemos que para conseguir exactitudes semejantes en árboles no circulares son necesarias dos mediciones). Por otra parte evita tener que calcular la lectura media ya sea aritmética o geométrica. En árboles superiores a 50 cm de diámetro el uso de la cinta diamétrica convencional puede resultar virtualmente imposible dada la dificultad de abarcar el tronco para realizar su medición. En los casos en los que el diámetro es superior a 70 cm la mayor parte de las forcípulas tampoco son efectivas. Para ello conviene contar con cintas diamétricas con algún medio para que extremo sea fijado al árbol (clavo,…) y permita rodear el árbol para la medición.

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USO EN ÁRBOLES APEADOS: Lógicamente es mucho más adecuado en este caso el uso de forcípula que el de cinta, especialmente si solo es necesaria una medición por sección (caso de elaboración de tablas de frecuencias o para el cálculo del área basimétrica total apeada en distintos árboles, etc.). En el estudio de secciones a distintas alturas de árboles individuales conviene realizar dos medidas. En este caso es desaconsejable el uso de cinta ya que supone rodear la troza o el árbol, y en el caso de árboles apeados supone pasar la cinta por debajo de los mismos. PRECIO: Las cintas diamétricas son sensiblemente más baratas que las forcípulas. EQUIPO DE MEDICIÓN: La elección del instrumento de medición depende de las habilidades de los equipos que la van a realizar. Si son personas acostumbradas al uso de unos determinados aparatos, su mejor rendimiento y los hábitos correctos pueden compensar por si sola la elección de esos instrumentos. TRADICION E HISTORIA: Muchas veces el uso de uno u otro aparato viene condicionado por la tradición forestal de una determinada región o país. Los servicios forestales creados a partir de la llamada escuela alemana y nórdica emplean mucho más la forcípula, mientras que los herederos de las escuelas francesa e inglesa, con mediciones antiguamente basadas en perímetro normal, se decantan más por la cinta diamétrica. Asimismo en lugares con árboles nativos de grandes diámetros (ej. países tropicales) el uso de la cinta ha sido generalizado.

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1.6.1.


RECOMENDACIONES PARA LA MEDICIÓN DE ALTURAS

La medición de alturas de los árboles se efectuará con mucho cuidado con el fin de evitar posibles fuentes de error. • • • • • •

• •

Emplear, preferentemente, aparatos basados en principios trigonométricos (Blume-Leiss, Suunto o Vertex). Emplear aparatos con escalas directas de alturas en lugar de los que miden únicamente ángulos o pendientes. Reconocer el árbol visualmente antes de medir. Reducir así errores de apreciación con árboles inclinados o por identificación correcta del ápice y/o de la base. Para ubicarse a una distancia determinada para el uso de la escala correspondiente en el aparato de medición, usar preferentemente una cinta métrica sobre el terreno siguiendo una curva de nivel. Desde el punto de medición se deben hacer dos o tres lecturas y obtener luego el promedio de las mismas. Si la variación entre las lecturas es mayor de 2,5% del valor promedio, se deberán repetir las mediciones. En masas muy densas (repoblaciones o masas no aclaradas) donde habitualmente existen dificultades para apreciar el ápice del árbol a medir, se puede tratar de mover ligeramente el tronco apoyándose en él para que la persona que realiza la medición pueda distinguir su ápice. Donde exista mucho matorral que impida ver la base del árbol, colocar un jalón de altura conocida (o una persona) y a puntar en lugar de a la base al su punto más alto del jalón. Sumar después la altura del mismo a la medición obtenida. La distancia horizontal al árbol deberá ser parecida a su verdadera altura. Como norma general, habrá que ponerse en el punto desde el que mejor visión de la base y la copa del árbol se obtenga y si es posible, a un nivel más alto que la base. Siempre que la visibilidad lo permita: • • • •

15 m para árboles horizontal: 20 m) 20 m para árboles horizontal: 30 m) 30 m para árboles horizontal: 45 m) 40 m para árboles horizontal: 60 m)

menores de 18 m (máx altura leída con Blume Leis sobre la menores de 26 m (máx altura leída con Blume Leis sobre la menores de 40 m (máx altura leída con Blume Leis sobre la mayores de 40 m (máx. altura leída con Blume Leis sobre la

• Cuando se utiliza solo el dióptrio para estacionar a la distancia elegida del árbol y la visual sobre la mira es inclinada por estar situado en terreno con pendiente, se debe realizar la siguiente corrección. Se medirá en la escala graduada en ángulos del hipsómetro la inclinación desde la que se observa la mira y se calculará la corrección a realizar sabiendo que: hverdadera = hleida x cos2i Siendo i, la inclinación de la visual. Justificación: Al observarse la mira bajo el ángulo i la longitud interceptada está dividida por el coseno de i. Por otra parte, como lo que se mide es la distancia oblicua y no la distancia horizontal nuevamente se está mayorando la altura por el coseno de i.

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Forcípula de brazo móvil.

Forcípula registradora Masser.

Forcípula finlandesa.

Cinta pi.

Calibrador de corteza.

Regla de Christen.

Barrena de Pressler.

Martillo de sondeo o de Pressler.

Hipsómetro Suunto.

Blume-Leiss.

Dióptrio y mira de Pardé.

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Hipsómetro digital Vertex III.

También se verán los siguientes aparatos:

Tablilla para estadillos y mapas.

Forcípula registradora Mantax con Martillo Kapplan.

Relascopio.

Topofil de Chaix

Lupas de precisión.

Reflector de espejos.

Brújulas.

Altímetro.

Contador.

Cinta métrica.

Pentaprisma

Telerrelascopio

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Capitulo del libro "Dendrometría" (2.003) Diéguez, et al. FUCOVASA.

Tabla de Pendientes TANG 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,10 0,11 0,11 0,12 0,13 0,14 0,15 0,16 0,17 0,18 0,19 0,19 0,20 0,21 0,22 0,23 0,24 0,25 0,26 0,27 0,28 0,29 0,30 0,31 0,32 0,32 0,33 0,34 0,35 0,36 0,37 0,38 0,39 0,40 0,41 0,42 0,43 0,45 0,46 0,47 0,48 0,49 0,50 0,51 0,52 0,53 0,54 0,55 0,57 0,58 0,59 0,60 0,61

GRADOS 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5 9,0 9,5 10,0 10,5 11,0 11,5 12,0 12,5 13,0 13,5 14,0 14,5 15,0 15,5 16,0 16,5 17,0 17,5 18,0 18,5 19,0 19,5 20,0 20,5 21,0 21,5 22,0 22,5 23,0 23,5 24,0 24,5 25,0 25,5 26,0 26,5 27,0 27,5 28,0 28,5 29,0 29,5 30,0 30,5 31,0 31,5

Distancia sobre el terreno

8 8,01 8,01 8,02 8,02 8,03 8,04 8,04 8,05 8,06 8,07 8,08 8,09 8,10 8,11 8,12 8,14 8,15 8,16 8,18 8,19 8,21 8,23 8,24 8,26 8,28 8,30 8,32 8,34 8,37 8,39 8,41 8,44 8,46 8,49 8,51 8,54 8,57 8,60 8,63 8,66 8,69 8,72 8,76 8,79 8,83 8,86 8,90 8,94 8,98 9,02 9,06 9,10 9,15 9,19 9,24 9,28 9,33 9,38

D i s t a n c i a 10 10,01 10,02 10,02 10,03 10,04 10,05 10,06 10,06 10,08 10,09 10,10 10,11 10,12 10,14 10,15 10,17 10,19 10,20 10,22 10,24 10,26 10,28 10,31 10,33 10,35 10,38 10,40 10,43 10,46 10,49 10,51 10,54 10,58 10,61 10,64 10,68 10,71 10,75 10,79 10,82 10,86 10,90 10,95 10,99 11,03 11,08 11,13 11,17 11,22 11,27 11,33 11,38 11,43 11,49 11,55 11,61 11,67 11,73

e n h o r i z o n t a l 15 20 25 15,02 20,03 25,03 15,03 20,04 25,05 15,04 20,05 25,06 15,05 20,06 25,08 15,06 20,08 25,10 15,07 20,09 25,12 15,08 20,11 25,14 15,10 20,13 25,16 15,11 20,15 25,19 15,13 20,17 25,22 15,15 20,20 25,25 15,17 20,22 25,28 15,19 20,25 25,31 15,21 20,28 25,35 15,23 20,31 25,39 15,26 20,34 25,43 15,28 20,37 25,47 15,31 20,41 25,51 15,34 20,45 25,56 15,36 20,49 25,61 15,39 20,53 25,66 15,43 20,57 25,71 15,46 20,61 25,77 15,49 20,66 25,82 15,53 20,71 25,88 15,57 20,75 25,94 15,60 20,81 26,01 15,64 20,86 26,07 15,69 20,91 26,14 15,73 20,97 26,21 15,77 21,03 26,29 15,82 21,09 26,36 15,86 21,15 26,44 15,91 21,22 26,52 15,96 21,28 26,60 16,01 21,35 26,69 16,07 21,42 26,78 16,12 21,50 26,87 16,18 21,57 26,96 16,24 21,65 27,06 16,30 21,73 27,16 16,36 21,81 27,26 16,42 21,89 27,37 16,48 21,98 27,47 16,55 22,07 27,58 16,62 22,16 27,70 16,69 22,25 27,82 16,76 22,35 27,94 16,83 22,45 28,06 16,91 22,55 28,18 16,99 22,65 28,31 17,07 22,76 28,45 17,15 22,87 28,58 17,23 22,98 28,72 17,32 23,09 28,87 17,41 23,21 29,01 17,50 23,33 29,17 17,59 23,46 29,32

30 30,04 30,06 30,07 30,09 30,11 30,14 30,17 30,19 30,23 30,26 30,29 30,33 30,37 30,42 30,46 30,51 30,56 30,61 30,67 30,73 30,79 30,85 30,92 30,99 31,06 31,13 31,21 31,29 31,37 31,46 31,54 31,63 31,73 31,83 31,93 32,03 32,13 32,24 32,36 32,47 32,59 32,71 32,84 32,97 33,10 33,24 33,38 33,52 33,67 33,82 33,98 34,14 34,30 34,47 34,64 34,82 35,00 35,18

UNIVERSIDADE DE VIGO - E.U.E.T. FORESTAL

DASOMETRÍA E ORDENACIÓN DE MONTES

E.1.1.- Durante el trabajo de campo de un inventario se ha utilizado un hipsómetro que solo ofrecía lecturas en la escala de 15 m. Para compensarlo se han medido otros datos. Se pide calcular la altura del árbol en cada caso.

1. La lectura sobre la banda de 15 ha sido de 20 m. (suma de las dos lecturas). Con la cinta métrica se han medido 37 m. sobre el terreno sin pendiente apreciable. 2. La lectura sobre la banda de 15 ha sido de 26 m. y con la cinta métrica se han medido 41 m. con una pendiente del 12% 3. La lectura sobre la banda de 15 ha sido de 23 m. En este caso era imposible medir la distancia con cinta métrica. En lugar de ello se hizo una lectura de la altura del operario que medía el diámetro. Esta lectura fue de 1,5 m. Al finalizar la parcela se midió la altura del operario que resultó ser 1,8 m. Solución: 1. Altura leída: hL = 20 m. Altura real: hR Distancia = 37 m.

hR

hL

hL hR = 15 D 37 * 20 hR = = 49,3m. 15

α

tag (α ) =

15 D

2. Pendiente: tag( i ) = 12%.

hL h R = 15 D 40,7 * 26 hR = = 70,5m. 15

tag (α ) =

Corrección por el efecto de la pendiente sobre la mira: (solo cuando es mayor del 4%)

h´ R = h R * cos 2 (i ) = 69,5m. 3. En este caso se calcula primero la distancia usando para ello la altura del operario.

tag (α ) =

hL h R = 15 D

D=

1,8 * 15 = 18m. 1,5

hR =

18 * 23 = 27,6m. 15 Dasometría



E.1.2.- Se pretende medir la altura total de un árbol con un clinómetro (eclímetro). Para ello nos situamos a una distancia de 13 metros en proyección horizontal del mismo y tal que nuestros ojos están situados entre la base y el ápice de dicho árbol. Se pide: a) Cuál será su altura si el ángulo de inclinación obtenido en la visual al ápice es de 53º y el de la visual a la base es de 9º. b) Si la inclinación del terreno en el sentido en el que nos hemos desplazado, para medir la altura del árbol es del 21,25% ¿a qué distancia sobre el terreno equivale la distancia en proyección horizontal de 13 metros? c) Qué lectura en el ápice nos daría la visual lanzada con un hipsómetro Suunto desde 13 metros si leemos en la escala de los “20”. A

Solución: a) AC=13⋅tag53º=17,25m. CB=13⋅tag9º=2,06m. Altura=AB=AC+CB=17,25+2,06=19,31m. 53º

b) cos(arctag0,2125)=13/(Dterreno) Dterreno=13,29m. c) Relación tipo: hreal=haparente ⋅ (Dreal/Descala).

C 9º

B

21,25%

Lectura en ápice real= AC=17,25=Lecturaaparente⋅ (13/20) Lecturaaparente=26,54m.

13

m.

E.1.3.- Se ha medido con un hipsómetro Suunto, situados a 20m., la altura de un árbol 1 obteniéndose en la escala de 20 como lecturas –1,7 y 10,3. Por detrás de este árbol y a otros 20m. más de distancia horizontal, existe otro árbol 2 en el que sin cambiar de escala ni de posición el operario ha realizado una lectura en el ápice de 16. Se pide: a) ¿Cuál es la diferencia de altura real de los dos árboles? b) ¿Cuál hubiera sido la lectura en la base del árbol 2 de haberla tomado? Solución: a) Relación tipo: hreal=haparente ⋅ (Dreal/Descala). Lectura en ápice real (árbol 2)=16⋅ (40/20)=32m. En terreno llano la diferencia de alturas será igual que la diferencia de lecturas del ápice. Diferencia de alturas= Lectura en ápice real (árbol 2) - Lectura en ápice real (árbol 1)=32-10,3=21,7m. b) En terreno llano ambos árboles tendrán la misma altura basal por lo que: Lecturareal=Lecturaaparente ⋅ (Dreal/Descala) 1,7= Lecturaaparente ⋅ (40/20) Lecturaaparente = 0,85 Dasometría



E1.4.- Un camión cuya caja tiene unas dimensiones de 8 m. de longitud y 2,5 m. de anchura, transporta una carga de 800 apeas. A la entrada en fábrica su peso en báscula es de 40 Tm. y a su salida en vacio da una tara de 10 Tm. El espacio de la caja del camión se ha aprovechado al máximo, formando una pila de 2,8 m. de altura. Se ha estimado el coeficiente de apilado (Ca) mediante la plantilla de Bitterlich (muestreo angular) por una de las caras de la pila obteniendo los conteos N1=15, N2=17, N3=19 y N4=19. NOTA: En el muestreo angular con la plantilla de Bitterlich para la estimación de Ca es necesario aplicar un factor de proporcionalidad de 4, es decir que el conteo de un punto de muestreo debe multiplicarse por 4 para obtener Ca. a) ¿Cuál es el peso del estéreo de madera de la pila del camión en Kgs.? b) ¿Cuál es el volumen real de madera que transporta el camión? c) Considerando el volumen real el estimado en el apartado anterior ¿Cuál es el diámetro medio de las piezas? d) Si el porcentaje de humedad de la madera de la pila es del 21% ¿Cuál es el peso seco de la madera que transporta el camión?

E.1.5.- El precio de un estéreo de Eucalyptus globulus descortezado es de 20 €. Se sabe que: El coeficiente de apilado de esa madera es de 0.72 La densidad de la madera en la pila es de 1.21 ton/m3 La corteza supone un 15% en volumen Se pide: a) Calcular el precio equivalente de la tonelada sin corteza. b) Calcular el precio equivalente del metro cúbico con corteza. c) Calcular cuántos viajes de camión son necesarios para transportar 140 estéreos si el peso máximo admitido por viaje es de 30 toneladas.

Dasometría



FACTORES DE CONVERSIÓN ENTRE MEDIDAS Valores medios más usuales Pinus pinaster Ait. 3

1 m c.c. 3 1 m s.c. 1 Tm. Estéreo c.c. Estéreo s.c.

VOLUMEN 3 m c.c. 1 1,33 0,9-1,6 0,6 -

VOLUMEN 3 m s.c. 0,75 1 0,8-1,5 0,45-0,50 0,7

PESO VERDE (kg) 1.100-1.200 1.160-1.250 1.000 700 800

PESO AL 12% (kg) 460 530-550 1.000 400 500

ESTÉREO c.c. 1,5-1,7 2 1,4-2,5 1 1,2

ESTÉREO s.c. 1,5 1,2-2,0 0,8 1

PESO VERDE (kg) 1.200-1.400 1.230-1.450 1.000 770 820

PESO AL 12% (kg) 670 740-830 1.000 600 660

ESTÉREO c.c. 1,5 1,7 1,3-1,7 1 1,1

ESTÉREO s.c. 1,5 1,2-1,5 0,9 1

PESO AL 12% (kg) 670-760 640-670 500-540 690-750

ESTÉREO c.c. (kg) 850 690 865

Eucalyptus globulus Labill. 3

1 m c.c. 3 1 m s.c. 1 Tm. Estéreo c.c. Estéreo s.c.

VOLUMEN 3 m c.c. 1 1,18 0,78-1,1 0,64 -

VOLUMEN 3 m s.c. 0,85 1 0,8-1,0 0,59 0,66

Otras especies. Quercus robur Betula sp. Pinus sylvestris Fagus sylvatica

3

1 m c.c. 3 1 m c.c. 3 1 m c.c. 3 1 m c.c.

Dasometría



OBSERVATORIO DE PRECIOS DE LA MADERA FEARMAGA Federación Empresarial de Aserraderos y Rematantes de Maderas de Galicia

1. MADERA EN BRUTO PARA SIERRA (EUROS/TM C.C.) PINO SIERRA CARGADERO 14 a 19 cm para Sierra 20 a 29 cm para Sierra 45,00

> 30 cm para Sierra

53,92

PINO SIERRA EN FÁBRICA 14 a 19 cm para Sierra

57,69

20 a 29 cm para Sierra

48,83

> 30 cm para Sierra

57,84

61,06

RADIATA SIERRA CARGADERO 14 a 19 cm para Sierra

20 a 29 cm para Sierra

45,00

> 30 cm para Sierra

54,93

57,07

RADIATA SIERRA EN FÁBRICA 20 a 29 cm para Sierra

> 30 cm para Sierra

57,25

59,66

CASTAÑO SIERRA CARGADERO > 20 para Sierra 58,88 ACACIA NEGRA CARGADERO > 20 para Sierra

SIERRA ACACIA NEGRA SIERRA EN FÁBRICA > 20 para Sierra

122,25

125,25

ALISO SIERRA CARGADERO ALISO SIERRA EN FÁBRICA > 20 para Sierra > 20 para Sierra 44,00

44,94

ROBLE SIERRA EN FÁBRICA > 30 cm para Sierra 42,00

Dasometría



EUCALIPTO SIERRA CARGADERO > 35 cm para sierra

EUCALIPTO SIERRA EN FÁBRICA > 35 cm para sierra

37,45

51,21

2. MADERAS PARA ASTILLAR(EUROS/TM C.C.) EN CARGADERO PINASTER 30,70

RADIATA 30,70

EN FABRICA PINO 38,38

EUCALIPTO 35,2

EUCALIPTO 31,04 COSTERO EN FABRICA 30,00

3. MADERAS PARA CHAPA Y DESENRROLLO (EUROS/Tm c.c.)

PINO PARA CHAPA CARGADERO 151,25

PINO PARA DESENROLLO FABRICA 158,11

CARGADERO 75,14

FABRICA 84,14

4. PRODUCTOS ACABADOS Productos acabados en PINO (precios en Euros/m.c.) Tabla y tablón de PINO ENCOFRADO

CORRIENTE

SEMILIMPIA

TABLA 2,5 M

128,79

148,61

206,98

155,67

2500x150

2500x200

2500x300

LIMPIA 30-40

CUADRADILLO 2,500x30x30

150,00

142,00

157,00

334,35

140,00

Productos acabados en EUCALIPTO (precios en Euros/m.c.) PUNTON 160,00

2500x100x35 180,7

CUADRADILLO MANGOS 210,35

Dasometría



PRIMERA PARTE: DENDROMETRÍA CAPÍTULO 2. CUBICACIÓN POR TROZAS

2. CUBICACIÓN POR TROZAS 2.1. Fórmulas de Cubicación con un número de secciones predeterminado 2.2. Estimación de los defectos en las trozas. 2.3. Reglas madereras

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2. CUBICACIÓN POR TROZAS 2.1.

Fórmulas de Cubicación con un número de secciones predeterminado

Generalmente para la cubicación de la madera se calcula la suma del volumen de cada una de las trozas que componen el árbol. Para ello distintos autores han asemejado las trozas a distintas formas geométricas, y han desarrollado distintas fórmulas de cálculo de volumen. A continuación se muestran las más usadas.

Por ejemplo, la fórmula de Huber, (denominada frecuentemente volumen comercial) se origina a partir de suponer el volumen de la troza equivalente al de un cilindro cuya sección sea la sección media de la troza.

Si suponemos que la curva de S es convexa como es probable que ocurra en la primera troza y en el extremo superior del árbol.

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Se puede ver que Smalian da el área del trapecio superior, sobrestimando el volumen real. Huber da el área del trapecio inferior, produciendo una subestimación. Comparando las áreas entre las líneas de puntos a cada lado de la curva se ve que Huber se acerca mas al valor real.

S1/2

La formula de Huber es generalmente mas exacta y requiere medir un diámetro en lugar de dos. En muchos casos sin embargo, el centro de la troza no es fácilmente accesible como cuando las trozas se encuentran apiladas.

Además si se necesita el volumen sin corteza es mas fácil medir los diámetros bajo la corteza en las extremidades de la troza. Por esto la formula de Smalian, aunque produce errores mayores tiende a usarse con mayor frecuencia.

Si se tuvieran los tres diámetros, en los extremos y en el centro una media ponderada de Huber y Smalian reduciría los errores. Se demuestra que la siguiente formula que se puede ver como una tal media ponderada da resultados exactos para polinomios de hasta tercer grado. Es decir es exacta para todos los sólidos de revolución aquí considerados. En Dasometría esta se conoce tradicionalmente como la formula de Newton aunque en matemáticas esta es la base de la regla de Simpson

V

=

S

0

+ 4 S 1/ 6

2

+ S

1

L

Es poco usada en la practica excepto en la cubicación de arboles completos.

Página 108


2.2.


Estimación de los defectos en las trozas.

Los defectos en las trozas pueden reducir de manera importante la cantidad de producto que un aserradero puede obtener. El porcentaje de esta reducción puede ser importante a la hora de transformar el volumen de madera en rollo a volumen de producto que se puede obtener.

No hay reglas estándar para determinar las pérdidas debidas a los diferentes defectos que las trozas pueden presentar. No obstante las fórmulas establecidas por Grosenbaugh1 en 1952, y que se muestran a continuación, son de las más utilizadas y extendidas. nota: sed =diámetro en punta delgada

Caso 1: Defecto interior

Caso 2: Flecha mayor de 5 cm

M

Caso 3: Extremo desviado del eje

Caso 4: Defecto que afecta a toda la sección

Caso 5: Defecto que afecta a un sector de la sección

1

Grosenbaugh, L.R. 1952. Shortcuts for cruisers and scalers. US Forest Service, Southern Forest Expt. Sta. Occas. Paper 126. p 24. Página 109



EXIGENCIAS TECNOLÓGICAS DE LA ROLLA DE PINO CARÁCTER

CHAPA PLANA

DESENROLLO

SIERRA ASTILLA APEAS ESTACAS

Longitud (m.) troza

-----

-----

2.50

2.00

5.50

Curvatura

mínima

mínima

mínima

-----

mínima baja

Conicidad

<1 cm/m

<1 cm/m

<0.5 cm/m

-----

<1 cm/m

-----

Diám menor (cm. s. c.)

35

30

12

4

6

6

Eje

centrado

centrado

-----

-----

-----

-----

Fibra

recta

recta

recta

-----

-----

-----

Nudos

sin nudos

sin nudos, a no ser ----cilindro central

-----

-----

-----

1.50

Fuente: “Manual de Selvicultura del Pino Radiata” 1999. Proyecto Columella. ADAPT. http://www.agrobyte.com

Página 110


2.3.


Reglas madereras

Las reglas madereras son tablas o formulas que dan el volumen aserrado en función del diámetro menor y el largo de la troza. Se han obtenido a través de diagramas o como formulas derivadas con razonamientos geométricos. En el método de diagramas se dibujaron a escala cırculos de varios tamaños representando el extremo menor de las trozas. En estos se marcaron las tablas que se obtendrıan en el aserrado y se calculó su volumen.

COSTEROS

La regla maderera de este tipo más conocida es la de Scribner (1846). Una ligera variante la Scribner decimal C, es una de las mas usadas actualmente en los E.E.U.U. Entre las reglas de formula una de las mas exactas es la Internacional debida a Clark en 1906, que dispone lo siguiente: Primero: se considera que a cada tabla de 1 ”de espesor corresponde un corte donde se pierde 1/8 en serrín y se necesita 1/16 ”de tolerancia por contracción. Es decir, se aprovecha 1 ” en 19 /16 ”, de modo que el área πd2 /4 del extremo menor se reduce multiplicándola por 16 /19.Luego se resta el área que se perderá en cantos y costeros. Ésta tiene una forma irregular pero se aproxima a un anillo exterior con una profundidad independiente del diámetro.

Página 111



De otra forma, puede estimarse que de cada tabla cortada se pierde en los bordes aproximadamente la misma cantidad. En todo caso, este término que se resta es proporcional a D con una constante estimada experimentalmente. Para un largo de 4 ’ se multiplican estos dos términos por el largo para obtener el volumen recuperable, que en unidades Board Foot2 y para diámetro en pulgadas es

Esta formula se puede modificar para anchos de corte distintos de 1/8”, y la más usada es la de 1/4”. Con este corte el área del círculo debería haberse reducido por un factor de 16/21 en lugar de 16/19, por lo que simplemente es necesario ajustar la fórmula obtenida multiplicándola por 19/21,obteniéndose:

A diferencia de la regla de Scribner, la Internacional tiene en cuenta la conicidad. Supone que se aprovechan tablas de 4’ de largo y que la conicidad media para ese largo es de ½”. La fórmula anterior se aplica entonces a partir del extremo menor a cada tramo de 4’ incrementando el diámetro en ½” para el tramo siguiente. En su aplicación comercial estas reglas madereras van acompañadas por una serie de normas detalladas para la toma de mediciones redondeo de cifras y deducciones por defectos. Especialmente en masas extramaduras, los defectos (pudrición fendas, trozas torcidas) suelen ser importantes. La idea general se basa en encerrar el defecto en un paralelepípedo pensando en la forma como se harían los cortes y descontar su volumen antes de aplicar la regla. Las reglas madereras tradicionales solo pueden dar una estimación generalizada ya que la conversión varía mucho con la tecnología del aserradero especie, dimensiones de los productos etc. Para una situación determinada es posible desarrollar una regla maderera empírica o función de conversión a través de estudios de aserrado. Se mide un cierto número de trozas cubriendo el rango de diámetros deseado, se procesan y se mide la madera obtenida. Con estos datos se puede entonces ajustar una ecuación de regresión dando el volumen aserrado en función del diámetro menor y posiblemente del largo si este varía.

2

Board Foot, (pie maderero) unidad de medida de madera para aserrío muy utilizada en EEUU, que es el volumen de una pieza cuadrada de 1 pie por lado y una pulgada de espesor.

Página 112



PRIMERA PARTE: DENDROMETRÍA CAPÍTULO 3. CUBICACIÓN DE TRONCOS COMPLETOS

3.1. MÉTODO DE CUBICACIÓN DE MEYER. 3.2. TIPOS DENDROMÉTRICOS 3.2.1. Tipos dendrométricos y Curvas de Perfil 3.2.2. Funciones de perfil 3.3. Comparación cubicación comercial con los tipos dendrométricos. 3.4. COEFICIENTES MÓRFICOS 3.5. FÓRMULAS APROXIMADAS 3.6. TARIFAS Y TABLAS DE CUBICACIÓN 3.6.1. Tarifas de cubicación. 3.6.2. Tarifas para Inventario Forestal de Galicia (1986) 3.6.3. Tarifas del Segundo Inventario Forestal Nacional (1993) 3.6.4. Tablas de cubicación. 3.7 EJERCICIOS

Página 113



3. CUBICACIÓN DE TRONCOS COMPLETOS MÉTODO DE CUBICACIÓN DE MEYER. Este método también denominado método planimétrico se basa en representar el árbol mediante un gráfico que enfrenta la alturas distintos puntos del árbol con el área de las secciones que el árbol tiene en esos puntos. El área encerrada bajo esa curva es equivalente al volumen del árbol. Cubicación de Meyer 160

Alturas de las distintas secciones (dm)

3.1.

Areas de las secciones (dm2)

140

120

100

80

60

Volumen del Árbol (dm3) 40

20

0 -2

3

X2

8

X1

13

18

Alturas a las que se encuentran las distintas Área de las secciones (dm2) secciones (dm)

La superficie puede planimetrarse con papel milimetrado, un planímetro o programas de CAD. Los errores más comunes al emplear este método son los relacionados con las escalas de los ejes y la unidades de volumen en las que viene expresado el resultado.

La localización de los puntos de medición puede realizarse de forma objetiva (por ejemplo cada 1 m independientemente de deformaciones puntuales) o subjetiva (para evitar medir diámetros anormales, engrosamientos puntuales, inserciones de ramas, etc.).

Esta estimación se usa frecuentemente como referencia en la comparación de oitras mediciones que eremos más adelante. No obstante, el gran número de mediciones que hacen falta hace que resulte un método caro.

Página 114

23


3.2.


TIPOS DENDROMÉTRICOS

3.2.1. Tipos dendrométricos y Curvas de Perfil El tronco de un árbol se puede asimilar, para simplificar el cálculo de su volumen, a un cuerpo geométrico perfecto. En función de las especies y del modo de crecimiento (espesura) la forma del árbol se puede considerar muy próxima al cono, cilindro, paraboloide, etc... Los tipos dendrométricos de la consideración de asimilar los troncos a un cuerpo sólido engendrado por la revolución producida por una generatriz, una curva plana al girar alrededor de un eje (el eje del árbol). A la generatriz se le denomina curva de perfil y tiene por ecuación general:

D2 = k ⋅ xn En la página siguiente se muestran los tipos más habituales (cono cilindro, paraboloide, neiloide...) y las fórmulas para el cálculo de sus volúmenes

Es indudable que la forma de un árbol está relacionada con el desarrollo de la copa. Si la altura de la copa es pequeña con relación a la altura del árbol, se tendrá árboles de forma muy regular (cilindro, paraboloide). Por el contrario, si la copa está muy desarrollada como en los árboles aislados, se tendrán formas de fuste tendiendo hacia el cono. En general: •

a la forma cilíndrica se asemejan aquellos árboles de fuste corto, por lo general, fustales de frondosas en masas densas.

•

al paraboloide se aproximan los pies de masas regulares de resinosas (por ejemplo; coníferas que crecen en masa regular P. Sylvestris).

•

la forma cónica es típica de árboles que pertenecen a masas claras, tanto de coníferas como de frondosas. También las resinosas en latizal. El neiloide es propio de árboles aislados, árboles tropicales.

• •

En el caso general son valores mayores de n mayores que 3 los que aportan un mejor ajuste al árbol completo.

Si se quiere cubicar un árbol como si se tratase de un sólido perfecto se cometen errores graves debido a que en ningún caso el árbol se ajusta en su forma a un sólido perfecto y, sobre todo, a que es difícil tomar los valores de diámetro en punta delgada y altura del fuste. La mejor aproximación a la forma real del árbol, se hace descomponiendo éste en trozas y aplicando a cada una de ellas el tipo geométrico más apropiado. Así, por lo general, la parte inferior del árbol se ajusta a un neiloide, el tramo medio inferior a un cilindro o a un paraboloide, el tramo medio superior a un paraboloide y el extremo superior a un cono o a un paraboloide. No obstante los puntos de inflexión entre estas formas no presentan un patrón definido.

Página 115


Según los distintos valores que toma siguientes.


n se generan los distintos tipos dendrométricos que son los

CILINDRO

PARABOLOIDE

CONO

NEILOIDE

Fórmulas de los Volúmenes de los tipos dendrométricos CILINDRO

v=

PARABOLOIDE

v=

π 4

π 8

D 2h

v = S0 ⋅ h

D 2h

v= v=

TRONCO DE PARABOLOIDE v=

CONO

π 12

v=

NEILOIDE

TRONCO DE NEILOIDE

π 16

2

Donde:

n

v=

π 12

S 0⋅h 3

( D 2 + Dd + d 2 )h

v=

D2h

v= π

TIPO DENDROMÉTRICO D = k ⋅ x

8

( D 2 + d 2 )h

D2h v=

TRONCO DE CONO

π

S 0⋅h 2

S 0⋅h 4

d 2 + D 2 + 3 d 4 * D 2 + 3 d 2 * D4 16

v=

∗h

S0⋅h n

D , diámetro en la base d, diámetro en punta delgada h, longitud de la troza o tronco completo So, sección basal

Página 116



Comparación de árbol real con modelizaciones para su cubicación. El Eucalipto "El Abuelo" es el árbol de mayor diámetro del rodal de Chavín (Viveiro - Lugo). En este rodal existen eucaliptos que aunque con menor diámetro que este, llegan a superar los 70 m de altura.

Nube de puntos altura-diámetro para Pinus radiata 300 puntos procedentes de 100 ejemplares en los alrededores de Canberra (Australia)

( Diámetro relativo 2 )

Tendencia a Neiloide

Tendencia a Cono

Tendencia a Paraboloide

( 1 - altura relativa )

Adaptado de Crook 1998 Página 117



3.2.2. Funciones de perfil

Las funciones de perfil se desarrollan con el fin de predecir el diámetro en cualquier punto del tronco de un árbol. En general se buscan modelos que devuelvan la curva de perfil de un árbol, de una determinada especie y localización, con solo introducir los valores de diámetro normal y altura total.

El ajuste de este tipo de ecuaciones se lleva realizando desde hace bastante tiempo, pero ha sido la potencia de cálculo de los ordenadores la que ha permitido el ajuste de complejas ecuaciones polinomiales.

Generalmente el tronco se divide en distintas partes y se buscan ajustes por separado. Pese a la variedad de ecuaciones utilizadas este método hay que ser muy cautos en la generalización de sus resultados ya que adolece de las siguientes debilidades: • Pueden existir errores localizados en distintas partes del árbol pese a que el ajuste del total sea bueno. • Existe una gran variabilidad entre los distintos árboles de una misma masa (Incluso en los caos de selvicultura clonal, la posición relativa de los árboles en la masa puede condicionar de gran manera el perfil del árbol)

Para ilustrar el primer aspecto, en la página siguiente, se muestra el caso de un ajuste de una ecuación polinomial realizado para 300 pares de datos de Pinus radiata.

A primera vista el ajuste es muy bueno, explica el 98% de la variación y el error promedio en todo el árbol es próximo a cero. No obstante existen errores localizados en la base (subestimado en 1 cm) y en la porción del árbol entre le 10% y el 40% de la altura (1cm sobrestimado). Estos errores se compensan con otros que aparecen más arriba en al árbol, pero si consideramos que la mayor parte del volumen de un árbol y, sobre todo las trozas de mayor valor, tienden a ser las de el tercio inferior del árbol, estos errores locales son muy importantes.

A continuación se presenta un ejemplo de un ajuste de distintas ecuaciones polinomiales para distintos tramos de los fustes de Pinus pinaster en Albacete (Tolosana y Prieto 1991).

El objetivo de esta investigación era definir el perfil de forma que pudiera permitir, no solo la cubicación, sino también la clasificación de la madera resultante, para los distintos usos.

Página 118



Página 119



Función de perfil de P. pinaster (Albacete) para cubicación de árboles en pie con clasificación de productos. Según A.Prieto y E. Tolosana Comunicaiones INIA Serie Recursos Naturales nº 58 - 1991 1,2

1

0,8

0,6

0,4

0,2

1

0, 92 0, 95 5 0, 98

0, 88

0, 8 0, 84

0, 76

0, 72

0, 68

0, 6 0, 64

0, 56

0, 52

0, 48

0, 4 0, 44

0, 36

0, 32

0, 28

0, 2 0, 24

0, 16

0, 12

0, 08

0 0, 04

0

Proporción de la altura total

Ecuaciones de las funciones de Perfil para cubicación de

P. pinaster (Albacete) en pie con clasificación de Productos (tomado de A. Prieto y E. Tolosana 1991)

Tramo 1

0 ≤ x ≤ 0,1

Y = 0,28527 ⋅ X

Tramo 2

0,1 ≤ x ≤ 0,2

Y = 0,02853 + 0,66314 ⋅ ( X − 0,1) + 0,00034 ⋅ ( X − 0,1) 3

Tramo 3

0,2 ≤ x ≤ 0,4

Y = 0,09484+ 0,89036⋅ ( X − 0,2) + 0,00010⋅ ( X − 0,2)2 + 0,00270⋅ ( X − 0,2)3

Tramo 4

0,4 ≤ x ≤ 0,6

Y = 0,27290 + 0,61799 ⋅ ( X − 0,4) − 0,00152 ⋅ ( X − 0,4) 2 + 0,05638 ⋅ ( X − 0,4)3

Tramo 5

0,6 ≤ x ≤ 0,8

Y = 0,39688 + 0,73588 ⋅ ( X − 0,6) + 0,03231 ⋅ ( X − 0,6) 2 + 0,00738 ⋅ ( X − 0,6) 3

Tramo 6

0,8 ≤ x ≤ 0,85

Y = 0,54529 + 1,15548 ⋅ ( X − 0,8) + 0,02788 ⋅ ( X − 0,8) 2 − 0,04544 ⋅ ( X − 0,8) 3

Tramo 7

Y = 0,60313 + 1,92343 ⋅ ( X − 0,85) + 0,02106 ⋅ ( X − 0,85)2 − 0,07481⋅ ( X − 0,85)3

Tramo 8

0,85 ≤ x ≤ 0,9 0,9 ≤ x ≤ 0,95

Tramo 9

0,95 ≤ x ≤ 0,975

Tramo 10

0,975 ≤ x ≤ 1

Y = 0,69934 + 2,60218⋅ ( X − 0,9) + 0,00984⋅ ( X − 0,9)2 − 0,05485⋅ ( X − 0,9)3 Y = 0,82947 + 1,98893 ⋅ ( X − 0,95) + 0,00161 ⋅ ( X − 0,95) 2 − 0,02147 ⋅ ( X − 0,95)3 Y = 0,87920 + 4,83214 ⋅ ( X − 0,975) + 0,00000002 ⋅ ( X − 0,975) 2 − 0,000000006⋅ ( X − 0,975)3

Página 120



LECTURA AVANZADA

Si consideramos la fórmula D = k ⋅ x Los paraboloides pueden ser divididos en paraboloides cuadráticos y cúbicos. Un paraboloide cuadrático (n=1) generará una línea recta si se representa la altura frente al radio al cuadrado, mientras que un paraboloide cúbico (n=0,66) generaría una línea recta si representáramos la altura frente al radio al cubo. 2

n

Metzger propuso que la forma del tronco de un árbol debería ser próxima a un paraboloide cúbico. Considera que el tronco era un pilar de resistencia uniforme a la flexión anclada (empotrada) por la base al suelo y que funcionaría como un brazo de palanca. Una fuerza horizontal en dicho pilar ejercería un esfuerzo que se incrementaría hacia la base, (punto de empotramiento) y que la forma más económica de un pilar para resistir dicho esfuerzo sería la de una silueta uniforme similar a un paraboloide cúbico truncado. Gray (1956) (citado en Carron 1968) admitía que el árbol no está firmemente empotrado al suelo. Entonces un paraboloide cuadrático sería más adecuado a las solicitaciones mecánicas que sufriría el árbol. Las teorías mecánicas acerca de la forma del tronco son una forma de aproximarse al problema de la explicación y cálculo de la forma del árbol. No obstante existen otras dos escuelas científicas con aproximaciones distintas. Una de ellas considera la necesidad que tiene el árbol para el transporte a su través de agua y nutrientes y trabaja con ideas basadas en el movimiento de líquidos a través de conductos y capilares. Una última aproximación es la llamada teoría hormonal concibe que las hormonas y substancias que controlan el crecimiento del árbol, son originadas en las hojas y traslocadas desde la copa para controlar la actividad del cambium. Estas substancias reducirían o favorecerían el crecimiento radial en puntos específicos del tronco y, por tanto afectarían a la forma del mismo.

Página 121



Página 122


3.3.


Comparación cubicación comercial con los tipos dendrométricos.

1 - Según Meyer el área bajo la curva de secciones en función de la altura da el volumen de una troza.

2.- d(x) es el diámetro de una sección del árbol que depende lógicamente de l a altura a la que es medido. 3.- Si el árbol se asimila a un tipo dendrométrico entonces d(x)=y e y2=pXn

Vg =

x1

π

x1

x2

π

π

∫ 4 [d ( x)] dx = ∫ 4 y 2

2

dx =

x2

p n +1 = ∫ p ⋅ x dx = x 4 x2 4 n +1 n

π

∫4

p ⋅ x n dx =

π

(

x2

π

x1

x1

]

x1 x2

=

p n +1 n +1 x2 − x1 4 n +1

)

S 1/2 Volumen comercial de una troza Lo calcularemos por la fórmula de Huber.

x2 L/2 x1 L = x1 - x2

Vc = S1/ 2 ⋅ L = S1/ 2 ⋅ ( x1 − x2 ) = =

π 4

p ⋅ x1 / 2 ⋅ ( x1 − x2 ) = n

π 4

p⋅(

π 4

d 1 / 2 ⋅ ( x1 − x2 ) = 2

x1 + x2 n ) ⋅ ( x1 − x2 ) 2

Página 123



Comparación entre Vg y Vc

π

x1 + x2 n x + x2 n ) ⋅ ( x1 − x2 ) ( 1 ) ⋅ ( x1 − x2 ) Vc 4 2 2 = = = π p 1 n +1 n +1 n +1 n +1 Vg ⋅ ( x1 − x2 ) ⋅ ( x1 − x2 ) n +1 4 n +1 p ⋅(

n +1

n + 1 ( x1 + x2 ) n ⋅ ( x1 − x2 ) n + 1 ( x1 + x2 ) n ⋅ ( x1 − x2 ) x1 = = n = n n +1 n +1 n +1 n +1 n +1 2 2 x1 ( x1 − x2 ) ( x1 − x2 )  x2  n + 1 (1 + λ ) n ⋅ (1 − λ ) = cambio variable λ =  = n n +1 λ x 2 ( 1 − ) 1   en el caso del fuste completo

Vc n + 1 = n Vg 2

x2 = 0 y λ = 0 entonces

es decir

Vc =

:

n +1 Vg n 2

Página 124


3.4.


COEFICIENTES MÓRFICOS

El coeficiente mórfico (también llamado factor de forma) es una manera de resumir el conjunto de los aspectos de la forma de un árbol en relación a su volumen Mediante este factor el volumen del árbol es calculado en comparación con e volumen de un sólido de referencia del mismo diámetro en la base y con su misma altura total. Generalmente cuando se habla de coeficiente mórfico se sobreentiende que la forma geométrica de comparación es un cilindro que tenga como diámetro, el diámetro normal del árbol (Diámetro a la altura del pecho = diámetro a 1,30 m).[Fórmula de König] Según esto el coeficiente mórfico se calculará como la razón entre el volumen del árbol y el volumen del cilindro de referencia, es decir:

V

f =

π 4

⋅ d

2 n

⋅ h

Por ejemplo, para los tipos dendrométricos estudiados, el coeficiente mórfico sería: Neiloide

f = 0.25

Cono

f = 0,33

Paraboloide cuadrático

f = 0,50

Paraboloide cúbico

f = 0,60

Cilindro

f = 1,00

Otros ejemplos para distintos casos son: •

Árboles de fuste corto, fustales de frondosas en masas densas (f ≈ 0,90).

•

Pies de masas regulares de resinosas (por ejemplo; coníferas que crecen en masa regular P. sylvestris); f ≈ 0,7.

•

Árboles que pertenecen a masas claras, tanto de coníferas como de frondosas o resinosas en latizal. f ≈ 0,50.

•

Árboles aislados f ≈ 0,35.

Entonces, si conocemos, o podemos calcular de forma fiable, el coeficiente mórfico de un árbol de una especie, edad y localización determinada, entonces el volumen se calcularía únicamente multiplicándolo por la sección normal y la altura.

V

i

=

π f ⋅  ⋅ d  4

2 ni

 ⋅ hi   Página 125



Esquema de cálculo de coeficiente mórfico

Cálculo del coeficiente mórfico de Eucalyptus globulus y Pinus radiata en función del volumen Calculado a partir de los valores de los árboles tipo de EPTISA para Galicia

1 0,9 0,8

Eucalipto globulus Pino Radiata

Coeficiente mórfico

0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 posible error de cálculo

0,1 0 0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

Volumen Total con corteza (dm3) Página 126

2000



Cociente de forma (Form quotient)

Es el cociente entre el diámetro en a alguna altura estandarizada h (generalmente por encima de la sección normal) y el diámetro normal.

q =

Es decir:

d d

h n

Es, como en el caso anterior una forma de simplificar y resumir la forma del fuste. Se han utilizado distintos criterios (tanto absolutos como relativos) para el establecimiento de la altura de referencia, como por ejemplo: -

a 4 metros (absoluto)

-

a la mitad de la altura entre la sección normal y la punta del árbol (relativo)

En este último caso por ejemplo podemos relacionar los valores obtenidos con la asimilación de la forma del árbol a un determinado tipo dendromético según los siguientes valores. -

0.325 - 0.375 (clase 35) neiloide

-

0.475 - 0.525 (clase 50) conoide

-

0.675 - 0.725 (clase 70) paraboloide cuadrático

-

0.775 - 0.825 (clase 80) paraboloide cúbico

Página 127



. Cociente de forma en Pino Radiata (Galicia) 1

0,9

D a 4m / D normal

0,8

0,7

0,6

0,5

0,4 0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

Diámetro normal

Coeficiente de forma para una muestra de Pino radiata en Galicia 1,2

1

D a 4m / Dn

0,8

0,6 y = -0,7609x + 0,9802 R2 = 0,4244 0,4

0,2

0 0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

4 m / Altura total

Página 128

0,7


3.5.


FÓRMULAS APROXIMADAS

Fórmula de Pressler: Este método de cubicación original y sagaz fue presentado hace más e 125 años por el ilustre forestal alemán Pressler.

Ya se ha visto que, de alguna manera, el tronco de un árbol puede asimilarse según los casos a un cono un paraboloide o un neiloide. Si S es la sección de la base y h la altura los volúmenes se calculan como: PARABOLOIDE

v=

CONO

S ⋅h 2

v=

NEILOIDE

S ⋅h 3

v=

S ⋅h 4

Si en cada caso buscamos a que altura se encuentra el diámetro igual a la mitad del diámetro de la base, esta sería: PARABOLOIDE

CONO

NEILOIDE

1 h 2

h1 = 0,37 ⋅ h

h1 =

3 h 4

h1 =

h=

4 h1 3

h = 2 ⋅ h1

h =

100 ⋅ h1 37

Si sustituimos h en las fórmulas de los volúmenes obtenemos aproximadamente la misma fórmula PARABOLOIDE

v=

2 S 4 h1 = ⋅ S ⋅ h1 23 3

CONO

v=

2 ⋅ h1 3

NEILOIDE

v=

100 S ⋅ h1 100 2 ⋅ h1 = S ⋅ h1 ≈ 37 4 148 3

Es decir independientemente de la forma del árbol

2 V = S ⋅ ⋅ h1 3

Página 129



Esta fórmula de cubicación quedó mucho tiempo sin utilización práctica debido a la dificultad de medir h1 conocida como "altura del punto normal o altura de Pressler" . No obstante la aparición del relascopio de Bitterlich eliminó esta dificultad y recuperó la fórmula del olvido. Actualmente los modernos dendrómetros también permiten sencillamente el cálculo de esta altura. Las deformaciones de la base de los árboles tienen un efecto nefasto en la exactitud de esta fórmula ya que afectan tanto al valor S como al h1. Por ello para utilizar la fórmula de Pressler se procede de la siguiente manera: Se calcula mediante la fórmula de Pressler, a partir del valor del diámetro normal, el volumen de la porción del tronco entre 1,30 m y la altura total. Posteriormente al valor resultante se le añade el volumen de la troza basal cubicada por alguna fórmula comercial (Smalian o Huber).

Página 130



Fórmula de König: Esta fórmula es la abordada al hablar de coeficiente mórfico, el volumen del árbol es calculado en comparación con el volumen de un cilindro que tiene como diámetro, el diámetro del tronco a la altura del pecho.

V = f ⋅

π

⋅d

4

2 n

⋅h

Fórmula de Von Cotta: Es la fórmula análoga a la de König pero utiliza como sólido de referencia un tronco de cono que tiene como diámetro, el diámetro del tronco a la altura del pecho.

El metro a la real con corteza: Es el volumen de un cilindro de diámetro igual a la media del diámetro a 1,30 m. del suelo y del diámetro de sierra (d = 20 cm.) con una altura igual a la altura maderable (en este caso, hasta diámetro en punta delgada de 20 cm.)

1 π  V =  (d + 0,2) 2 hs 4 4

donde:



d, diámetro normal con corteza (m.) hs, altura maderable, hasta 20cm. de diámetro de fuste.

El metro a a la cuarta o a la cuarta sin deducción: Es el volumen de un prisma cuadrado de lado igual a un cuarto de la circunferencia media entre la circunferencia a 1,30 m. del suelo y de la circunferencia de diámetro mínimo maderable (d=20 cm. -> c ≈ 60 cm.) y de una altura igual a la altura maderable (hs).

 dπ + 0,2π   d + 0,2  V =  h s = π 2hs   8    8  2

2

Este es el sistema que usan habitualmente los compradores de madera en pie en el País Vasco. Su justificación está en la compensación por las pérdidas debidas a la corteza (aproximadamente un 10%) y por las pérdidas debidas al costero.

Página 131


3.6.


TARIFAS Y TABLAS DE CUBICACIÓN

3.6.1. Tarifas de cubicación.

Las tarifas de cubicación son expresiones matemáticas que proporcionan el volumen de una masa bien a partir de la consideración de árboles individuales (Tarifas de cubicación de árboles individuales) o considerando la masa como un conjunto continuo de individuos (Tarifas de cubicación de masas). En la cubicación de madera que se va a destinar a su comercialización las tarifas que se emplean normalmente son las de árboles individuales, que proporcionan el volumen de madera a partir de la medición de determinados parámetros en el árbol, que a efectos de utilización de la tarifa se denominan entradas. Hay varios tipos de tarifas de cubicación de árboles individuales:

-

Tarifas de cubicación de árboles individuales de una entrada: Proporcionan el volumen de un árbol en función del diámetro normal. Su expresión matemática tiene la forma:

V = f {D n }

donde V puede ser cualquier tipo de volumen (volumen total, comercial, etc.) y Dn es el diámetro normal del árbol considerado.

-

Tarifas de cubicación de árboles individuales de dos entradas: Suministran el volumen de un árbol en función de dos parámetros, generalmente del diámetro normal (Dn) y de la altura total (Ht) del árbol. Su expresión matemática tiene la forma:

{

V = f Dn ,H t

}

Algunas veces se sustituye la altura total por la altura maderable o del fuste (Hf, altura hasta un determinado diámetro en punta delgada, generalmente 7 o l0cm con corteza), aunque este procedimiento es menos utilizado que el anterior por la dificultad que presenta la determinación de este tipo de altura.

-

Tarifas de cubicación de árboles individuales de tres entradas: Proporcionan el volumen de un árbol en función del diámetro normal, de una altura, generalmente la altura total, y de otro parámetro x que puede ser muy diverso (cualquier altura, diámetro, espesor de la corteza, etc.). Su expresión matemática es la siguiente:

{

V = f Dn ,H t , x

} Página 132



En general, la precisión de la estimación del volumen dado por una tarifa de cubicación aumenta cuando aumenta el número de entradas, pero de una manera cada vez menor, es decir la diferencia en precisión entre una tarifa de una entrada y una de dos entradas es mayor que la que existe entre una tarifa de tres entradas y una de dos. Por ello se establece como límite el uso de tarifas de tres entradas, ya que el empleo de tarifas con mayor número de entradas no supondría una gran diferencia en cuanto a la precisión en la cubicación, y por el contrario se aumentarían mucho los costes de medición.

Cualquier tarifa de cubicación, para que su aplicación sea correcta, debe ir acompañada siempre, como mínimo, de la siguiente información: -

especie para la que la tarifa es aplicable,

-

zona de validez geográfica,

-

definición de la variable dependiente (salida de la tabla, volumen que proporciona, unidades de medida).

-

definición de las variables independientes (entradas) y unidades de medida.

Además de estos cuatro puntos es interesante conocer:

-

el número de árboles muestra que se han utilizado para la construcción de la tarifa,

-

el ámbito geográfico en el que se han tomado los árboles muestra,

-

el procedimiento de determinación de los volúmenes de los árboles muestra,

-

el método de construcción de la tarifa y modelos utilizados,

-

el autor y la fecha de publicación de la tarifa.

En el caso de que se quiera utilizar para la cubicación de un rodal una tarifa de la misma especie pero construida para una zona geográfica diferente o en el caso de que se quiera usar una tarifa de carácter general (ámbito geográfico grande que incluye la zona donde se encuentra el rodal que se quiere medir), se deben comparar los volúmenes de una muestra de árboles de la masa donde se quiere emplear la tarifa con los volúmenes de los mismos árboles cubicados con esa tarifa.

Las tarifas de cubicación tienen como principal ventaja su mayor precisión en comparación con las tablas de cubicación y además permiten informatizar el cálculo del volumen en una sencilla hoja de cálculo.

Las tarifas de cubicación más empleadas en Galicia son: -

las obtenidas en el "Estudio para la obtención de fórmulas de cubicación y crecimientos por pies de cuatro especies maderables para el inventario forestal de Galicia (Pinus

Página 133



pinaster, Pinus radiata, Pinus sylvestris y Eucalyptus globulus) " (Xunta de Galicia, 1.986), las elaboradas en el Segundo Inventario Forestal Nacional para Galicia (ICONA, 1993).

-

3.6.2. Tarifas para Inventario forestal de Galicia (1986) En el primer trabajo "Estudio para la obtención de fórmulas de cubicación y crecimientos por pies de cuatro especies maderables para el inventario forestal de Galicia" (Xunta de Galicia, 1.986) se obtuvieron tarifas de dos y de tres entradas, de ámbito autonómico, para las siguientes especies: -

Pinus pinaster,

- Pinus sylvestris

-

Pinus radiata,

- Eucalyptus globulus.

Y para las siguientes variables de salida: -

volumen total con corteza,

- volumen del fuste con corteza

-

volumen total sin corteza,

- volumen del fuste sin corteza

Para Pinus pinaster se obtuvieron dos series de tarifas, una para masas procedentes de regeneración natural, denominada Serie N, y otra para las masas procedentes de repoblación, denominada Serie R. Estas tarifas se obtuvieron a partir de mediciones en árboles apeados, troceados y medidos de las cuatro especies en diferentes puntos de Galicia siendo el total de árboles medidos de 561. Las tarifas polinómicas de dos entradas, en función de la altura total y el diámetro normal, obtenidas para las especies que abarca el presente estudio son las que se presentan en el cuadro siguiente.

Página 134



Eucalyptus globulus Volumen total con corteza

− 44,09 + 0,21 ⋅ 10 −4 ⋅ h ⋅ Dn2 + 0,35 ⋅ 10 −2 ⋅ h ⋅ Dn

Volumen de fuste con corteza

− 56,08 + 0,21 ⋅ 10 −4 ⋅ h ⋅ Dn2 + 0,36 ⋅ 10 −2 ⋅ h ⋅ Dn

Volumen total sin corteza

− 52,25 + 0,17 ⋅ 10 −4 ⋅ h ⋅ Dn2 + 0,34 ⋅ 10 −2 ⋅ h ⋅ Dn

Volumen de fuste sin corteza

− 62,13 + 0,17 ⋅ 10 −4 ⋅ h ⋅ Dn2 + 0,34 ⋅ 10 −2 ⋅ h ⋅ Dn Pinus radiata

Volumen total con corteza Volumen de fuste con corteza Volumen total sin corteza Volumen de fuste sin corteza

28,95 + 0,28 ⋅ 10 −4 ⋅ h ⋅ Dn2 20,70 + 0,28 ⋅ 10 −4 ⋅ h ⋅ Dn2 − 89,96 + 0,22 ⋅ 10 −4 ⋅ h ⋅ Dn2 + h − 86,29 + 0,22 ⋅ 10 −4 ⋅ h ⋅ Dn2 + 9,12 ⋅ h Pinus pinaster (Serie N)


20,01 + 0,30 ⋅ 10 −4 ⋅ h ⋅ D n2 13,84 + 0,30 ⋅ 10 −4 ⋅ h ⋅ Dn2 7,63 + 0,23 ⋅ 10 −4 ⋅ h ⋅ Dn2 2,69 + 0,23 ⋅ 10 −4 ⋅ h ⋅ Dn2 Pinus pinaster (Serie R)


6,11 + 0,32 ⋅ 10 −4 ⋅ h ⋅ Dn2 0,07 + 0,32 ⋅ 10 −4 ⋅ h ⋅ Dn2

− 1,03 + 0,78 ⋅ 10 −4 ⋅ h ⋅ Dn2 − 0,12 ⋅ 10 −2 ⋅ h ⋅ Dn2 + 0,7 ⋅ 10 −2 ⋅ Dn2 − 6,74 + 0,79 ⋅ 10 −4 ⋅ h ⋅ Dn2 − 0,12 ⋅ 10 −2 ⋅ h ⋅ Dn2 + 0,72 ⋅ 10 −2 ⋅ Dn2

Página 135



3.6.3. Tarifas del Segundo Inventario Forestal Nacional (1993) Las tarifas de cubicación construidas para el Segundo Inventario Forestal Nacional (ICONA, 1993) son tarifas de dos y tres entradas que permiten calcular volumen maderable con y sin corteza y también volumen de leñas gruesas, en función de tres factores característicos como son: especie, calidad, situación geográfica y forma de cubicación. Para cada provincia gallega se obtuvieron tarifas para las especies forestales que se indican en los siguientes cuadros:

II IFN

Página 136



3.6.4. Tablas de cubicación. Las tablas de cubicación no son más que la representación en cuadros numéricos de los valores de volumen obtenidos al aplicar una tarifa de cubicación para unos valores determinados de los parámetros que hay que medir en el árbol. Por tanto, igual que las tarifas, existen tablas de cubicación de una, dos o tres entradas, aunque normalmente se emplean las tablas de cubicación de dos entradas. Estos dos parámetros de entrada a la tabla son generalmente el diámetro normal y la altura total, y como salida se obtiene el volumen del árbol. Al igual que para la aplicación de las tarifas de cubicación, para un correcto empleo de la tabla de cubicación es necesario conocer especie para la construyó, la tarifa que dio origen a la tabla, su zona de validez geográfica, definición de la salida que da la tabla, es decir, tipo de volumen que proporciona y unidades de medida, y definición de las entradas y unidades de medida de éstas. El empleo de tablas de cubicación en lugar de tarifas tiene como ventaja su mayor facilidad de manejo que permite el cálculo de volumen de un árbol de forma inmediata y sin hacer cálculos, por lo que son muy prácticas a la hora de cubicar pequeños lotes de madera en el mismo monte. Las tablas de cubicación con más difusión en Galicia son: -

Tabla de cubicación para Pinus pinaster de los Servicios Forestales de la Xunta de Galicia.

-

Tabla de cubicación para Eucalyptus globulus de los Servicios Forestales de la Xunta de Galicia.

-

Tabla de cubicación para Pinus pinaster de los antiguos Distritos del Servicio Forestal (1.940-1.960)

-

Tabla de cubicación para Pinus radiata de los antiguos Distritos del Servicio Forestal (1.940-1.960)

-

Tabla de cubicación para Eucalyptus globulus, zona norte, de los antiguos Distritos del Servicio Forestal (Pita -1.967)

Respecto a la utilización de estas tablas, es preciso señalar que no existe para muchas de ellas referencia sobre algunos de los aspectos que se consideran fundamentales para que su aplicación sea correcta, como son la tarifa a partir de la que se construyeron, la zona de validez geográfica, volumen que proporciona y unidades de medida, el número de árboles muestra que se utilizaron para la construcción de la tarifa que la originó, el autor y la fecha de publicación de la tarifa a partir de la cual se construyó la tabla, etc.

Página 137



E.3.7.- Se apea un pino de 23,5 cm. de diámetro normal, dejando en el suelo un tocón de 25,3 cm. de diámetro y 30 cm. de altura. El tronco de 11,5 m. de longitud total se corta en trozas hasta de un diámetro en punta delgada de 10 cm. con corteza. Las longitudes de las trozas y las medidas hechas en sus secciones medianas: diámetros con corteza, espesor de la corteza e incrementos radiales de los últimos 10 años, figuran en la tabla adjunta. Se pide calcular:

1. Los volúmenes de las trozas y de los fustes maderables con y sin corteza. 2. El volúmen del fuste maderable con corteza, por la fórmula de cubicación comercial y por la fórmula de Smalian. 3. Representar la forma del fuste maderable hace 10 años y en el momento actual con y sin corteza. 4. El porcentaje de corteza del fuste maderable. 5. El volúmen de la troza de sierra hasta punta delgada de 20 cm. c.c. 6. El volúmen de la troza anterior utilizando la fórmula de Newton. 7. El coeficiente mórfico del fuste con y sin corteza. 8. El coeficiente mórfico del tronco con y sin corteza. 9. El crecimiento medio anual. 10. El crecimiento corriente anual (media de 10 años). Monte: Valle del Conde (Burgos) Especie: 26 Altura del fuste: 98 dm. Diámetro normal c.c.: 235 mm. Diámetro tocón c.c.: 253 mm.

Edad: 45 Altura total: 115 dm. Espesor de corteza: 25 mm. Diámetro punta delgada 10 mm.

DIAMETRO CENTRAL (mm)

ESPESOR DE CORTEZA (mm)

CRECIMIENTO (mm)

LONGITUD TROZA (dm)

235 215 185 160 135

25 17 15 8 4

15 16 17 20 22

20 20 20 20 15

40 anillos anuales

Página 146



E3.8.- Con la intención de hacer una cubicación por trozas se han tomado los datos de diámetros y alturas de las diferentes secciones de un eucalipto apeado en Boiro (A Coruña). La altura del fuste hasta punta delgada de 10,45 cm. es de 17,9 m. Monte: Riobo. Concello: Boiro Provincia: A Coruña. Especie: Eucalyptus globulus. Diámetro normal: 52,5 cm. Altura total: 25,2 m. Altura fuste: 17,9 m. Altura tocón: 0,3 m.

18

16

14

Troza 12

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

10

8

6

4

Longitud (m) Diám. cc (cm) en desde el tocón el centro 0 0,5 1,5 2,5 3,5 4,5 5,5 6,5 7,5 8,5 9,5 10,5 11,5 12,5 13,5 14,5 15,5

Punta delgada:

2

60,75 58,00 52,50 49,00 45,10 41,10 39,60 36,00 34,80 29,00 28,80 28,70 23,00 20,00 18,20 16,00 12,30 10,45

1) Calcular el volumen del fuste apeado por trozas usando las fórmulas de Smalian y por Huber. 2) Representar el gráfico de Meyer.

0 - 0,4

- 0,2

0

0,2

0,4

3) Representar la altura relativa [(h-hi)/h] frente a la sección relativa [Pi/4*(di/hi)2] y calcular la curva que mejor se ajusta al perfil del árbol. 4) Integrar esta curva para calcular la función del volumen. Usar esta función para determinar el volumen de la troza que va desde 8,5 m. hasta 12 m. de altura.

Página 147



E.3.9.-

Se apea un pino de 30 años y de 43 cm. de diámetro normal, dejando en el suelo un tocón de 47,5 cm. de diámetro y 15 cm. de altura. El tronco de 19 m. de altura total se corta en trozas hasta un diámetro en punta delgada de 7,5 cm. con corteza. En la tabla se adjuntan los valores de las longitudes de las trozas y las medidas hechas en sus secciones mediana y extremas de diámetro con corteza y espesores radiales de corteza.

Troza 1 2 3 4 5 6 7 Raberón

Altura de la sección (m)

Longitud de la troza (m)

0,15 1,15 2,15 3,15 4,15 5,15 6,15 7,15 8,15 9,15 10,15 11,15 12,15 13,15 14,15 19,00

Diámetro (cm)

Espesor de corteza (mm)

47,5 43,8 40,0 35,5 31,0 26,8 22,5 18,8 15,0 14,1 13,2 12,9 12,5 10,0 7,5

25 22 21 19 18 17 15 13 12 11 10 8 8 7 7

2 2 2 2 2 2 2 4,85

1) Cuál es la altura del fuste. 2) Los volúmenes de las trozas con y sin corteza utilizando las fórmulas de Huber, Smalian y Newton. Obtener a partir de dichos valores el volumen maderable y total del árbol. 3) El volumen del fuste maderable c.c. por las fórmulas de Huber, Smalian y Newton. 4) Los volúmenes del fuste maderable con y sin corteza por el método gráfico de Meyer. 5) El porcentaje de corteza del fuste maderable. 6) El volumen de la troza de sierra hasta punta delgada de 20 cm. c.c. utilizando el gráfico de Meyer.

30 20 10 0 -10

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

-20 -30

Página 148


Solución ejercicio 3.7 1º) Los volúmenes de las trozas y de los fustes maderables con y sin corteza. DIAM dcc mm 235 215 185 160 135

Corteza mm 25 17 15 8 4

DIAM dsc mm 185,0 181,0 155,0 144,0 127,0

LONG m 2 2 2 2 1,5

Sección m2 0,043 0,036 0,027 0,020 0,014 Suma:

Huber vol m3cc 0,0867 0,0726 0,0538 0,0402 0,0215 0,2748

Huber vol m3sc 0,0538 0,0515 0,0377 0,0326 0,0190 0,1945

2º) El volúmen del fuste maderable con corteza, por la fórmula de cubicación comercial y por la fórmula de Smalian. HUBER: DIAM dcc mm 215 185

Corteza mm 17 15

DIAM dsc mm 181,0 155,0

Diámetro 1/2 (4.75 m) = SMALIAN: DIAM dcc mm 253 100

LONG m 2 2

Dist tocón m 3 5

188,75

LONG m 9,5

Sección m 0,050 0,008

Inc. Diam. mm/m 15

Vcc m3 =

0,266

Vcc m3 =

0,276

3º) Representar la forma del fuste maderable hace 10 años y en el momento actual con y sin corteza. DIAM dcc mm 253 235 215 185 160 135

Corteza mm

DIAM dsc mm

25 17 15 8 4

185,0 181,0 155,0 144,0 127,0

Altura m 0,3 1,3 3,3 5,3 7,3 9,1

Crecimiento mm

Diam sc -10 mm

15 16 17 20 22

155 149 121 104 83

10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

i Edad 45 cc Edad 45 sc Edad 35 sc 0

50

100

150

200

Sección sc m2

Secc sc -10 m2

0,027 0,026 0,019 0,016 0,013

0,019 0,017 0,011 0,008 0,005

Gráfico de Meyer

Alturas (m)

Alturas (m)

Forma del Fuste Maderable

Sección cc m2 0,050 0,043 0,036 0,027 0,020 0,014

250

300

10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0,00

Edad 45 cc Edad 45 sc Edad 35 sc

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

0,06

Sección (m2)

Diámetros (mm)

4º) El porcentaje de corteza del fuste maderable. Huber vol m3cc 0,0867 0,0726 0,0538 0,0402 0,0215 0,2748

Huber vol m3sc 0,0538 0,0515 0,0377 0,0326 0,0190 0,1945

% Corteza= 29,21

Prácticas de Dasometría


5º) El volúmen de la troza de sierra hasta punta delgada de 20 cm. c.c. HUBER: DIAM dcc mm 235 215 185

Corteza mm 25 17 15

DIAM dsc mm 185,0 181,0 155,0

DIAM dcc mm 235 215 185

Long troza comercial (punta de 20) = 4 m Diámetro 1/2 (a 2 m) = 225 mm SMALIAN: DIAM dcc mm 253 200

Long m 0 4

Sección m2 0,050 0,031

Dist tocón m 1 3 5

Inc. Diam. mm/m 10 15

Vcc m3 =

0,115

Vcc m3 =

0,163

Vcc m3 =

0,160

6º) El volúmen de la troza anterior utilizando la fórmula de Newton. Newton DIAM dcc mm 253 225 200

Long m 0 2 4

Sección m2 0,050 0,040 0,031

7º) El coeficiente mórfico del fuste con y sin corteza. Volúmen del cilindro m3 cc m3 sc 0,412 0,255

Volúmen del fuste m3 cc m3 sc 0,275 0,195

(aparentes)

fcc= fsc=

0,667 0,762

8º) El coeficiente mórfico del tronco con y sin corteza. 9º) El crecimiento medio anual. im (volumen)= Volumen/edad Altura m

DIAM 45 dsc mm

DIAM 35 dsc mm

LONG m

1,3 3,3 5,3 7,3 9,2

185,0 181,0 155,0 144,0 127,0

155 149 121 104 83

2 2 2 2 1,5

im (vol) 45 años= im (vol) 35 años=

Huber 45 años

Huber 35 a.

vol m3sc

vol m3sc

0,0538 0,0515 0,0377 0,0326 0,0190 0,1945

0,0377 0,0349 0,0230 0,0170 0,0081 0,1207

4,32 3,45

dm3 sc/año dm3 sc/año

10º) El crecimiento corriente anual. ic (volumen)= Volumen 45 - Volumen 35 / (45-35) =

7,38

dm3 sc/año

Prácticas de Dasometría

69,3 180,3 202,5 174,2 146,2 127,9 112,5 98,5 80,6 65,6 64,9 53,1 36,5 28,7 23,1 16,0 29,7 1.509,4

Vol. (dm3) Smalian

Cubicación comercial por trozas.

60

80

100

120

140

160

3

4

5

6

7

8

9

10

Altura de la sección (dm)

0

1

40

3 1.476,5 dm

COEF DE CORR. (x, y)

0,5712 0,0918 0,7291

MEDIA VARIANZA COVAR

0,0

0,1

0,2

0,3

Curva de perfil del árbol

2

20

Gráfico de Meyer

0

0

Volumen Total (Huber):

h=17,9

x (h-hi)/h 1,0000 0,9860 0,9441 0,8883 0,8324 0,7765 0,7207 0,6648 0,6089 0,5531 0,4972 0,4413 0,3855 0,3296 0,2737 0,2179 0,1620 0,0000

Altura sobre el tocón (hi) 0,00 0,25 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 10,00 11,00 12,00 13,00 14,00 15,00 17,90

0,9382

3,3066 7,3743 -

y (cm2/m2) Pi/4 * di2/h2 9,0464 8,2459 6,7562 5,8854 4,9858 4,1406 3,8439 3,1768 2,9685 2,0615 2,0331 2,0191 1,2967 0,9805 0,8119 0,6275 0,3708 0,2677

0,4

0,5 x=(h-hi)/h

0,6

0,7

0,8

0,9

y = 10,927x3 - 6,8875x2 + 4,4303x R2 = 0,9894

x2

0,4130 0,1161 7,1894

1,000 0,972 0,891 0,789 0,693 0,603 0,519 0,442 0,371 0,306 0,247 0,195 0,149 0,109 0,075 0,047 0,026 0,000

1,0

3. Representar la altura relativa [(h-hi)/h] frente a la sección relativa [Pi/4*(di/hi)2] y calcular la curva que mejor se ajusta al perfil del árbol.

3 1.509,4 dm

5

10

15

20

25

30

35

2. Representar el gráfico de Meyer.

Volumen Total (Smalian):

Área de la sección (dm2)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

Nº de troza de Smalian

1. Calcular el volumen del fuste apeado por trozas usando las fórmulas de Smalian y por Huber.

Nº de troza de Huber

3 Longitud (m) Diám. cc (cm) Superficie Vol. (dm ) 2 (dm ) Huber desde el tocón en el centro 0 60,75 28,99 1 0,5 58,00 26,42 132,1 2 1,5 52,50 21,65 216,5 3 2,5 49,00 18,86 188,6 4 3,5 45,10 15,98 159,8 5 4,5 41,10 13,27 132,7 6 5,5 39,60 12,32 123,2 7 6,5 36,00 10,18 101,8 8 7,5 34,80 9,51 95,1 9 8,5 29,00 6,61 66,1 10 9,5 28,80 6,51 65,1 11 10,5 28,70 6,47 64,7 12 11,5 23,00 4,15 41,5 13 12,5 20,00 3,14 31,4 14 13,5 18,20 2,60 26,0 15 14,5 16,00 2,01 20,1 16 15,5 12,30 1,19 11,9 punta delgada 17,9 10,45 0,86 (dm3): 1.476,5 VOLUMEN TOTAL

Solución ejercicio 1.3.

y=Pi/4 (di/h)2

0,9120

17,8981 600,2255 -

81,838 67,995 45,646 34,638 24,858 17,145 14,776 10,092 8,812 4,250 4,134 4,077 1,681 0,961 0,659 0,394 0,138 0,072

y2

8,5 12

X

0,52514 0,32961

Vol(0;15,5)=

Vol(8,5;12)=

1,484

(=2,5868*17,9^3*0,0001)

0,1874

(=0,32678977*17,9^3*0,0001)

Cálculo del volumen de la Troza 8,5-12 por la curva de perfil.

INTEGRAL DIF VOL 0,524257133 0,197467367 0,3267898 104,7067

Cálculo del volumen total por la curva de perfil.

H

Cubicación por la curva de perfil: [Área = Integral de la curva entre h y h´] Vol(h;h´)=-Área*h3*10-4 (mc)

Longitud (m) desde el tocón 8,5 12

4. Integrar esta curva para calcular la función del volumen. Usar esta función para determinar el volumen de la troza que va desde 8,5 m. hasta 12 m. de altura. x (h-hi)/h 0,525 0,330



PRIMERA PARTE: DENDROMETRÍA CAPÍTULO 4. MEDICIÓN DE MADERA APILADA

4.1.

INTRODUCCIÓN

4.2.

UNIDADES. EL ESTÉREO

4.3.

COEFICIENTE DE APILADO.

4.4.

COEFICIENTES DE APILADO TEÓRICOS

4.5.

CÁLCULO DEL COEFICIENTE DE APILADO.

4.6.

CALCULO DEL VOLUMEN APARENTE DE LAS PILAS

4.7.

CALCULO DEL VOLUMEN DE MADERA FLEJADA.

Página 153



4. MEDICIÓN DE MADERA APILADA

4.1.

Introducción

Los productos de escaso diámetro, longitud estándar y de relativamente poco valor, como las leñas y los rollizos para desintegración se comercializan frecuentemente de acuerdo al volumen en pilas. Además los controles de stock en parque de fábrica, o incluso en cargadero, pueden tenerse que llevar a cabo sobre pilas de madera.

Página 154


4.2.


Unidades. El estéreo

El estéreo es la madera contenida en una pila de 1×1×1 metros de volumen (un metro cúbico apilado, o un metro cúbico aparente). El estéreo puede referirse a madera apilada con corteza o sin corteza

Otras unidades utilizadas en el mundo son:

metro ruma:

utilizada para medición de madera para pasta en Chile. Es el volumen de madera contenido en una pila de sección 1×1 metros y con trozas de 2,44 m de largo.

Cord:

es la unidad más utilizada en Norteamérica. Es el volumen de madera contenido en una pila de 4×8 pies con trozas de 4 pies de largo. Equivale por tanto a 128 pies cúbicos. También denominada Imperial Cord.

Cunit:

Una unidad derivada por la empresa APM (American Paper Mills Pty Ltd) que al constatar que sus camiones no podían llevar un Cord (128 pies3) si no que aproximadamente cargaban un volumen aparente de 100 pies3. Definieron por tanto 1 Cunit = 100 pies3.

Unidad

a

b

c

Estéreo

1m

1m

1m

Metro ruma

1m

1m

2,44 m

Cord

4 pies

8 pies

4 pies

Cunit

axbxc = 100 pies3

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EQUIVALENCIAS ORIENTATIVAS DE UNIDADES DE VOLUMEN APARENTE

CORD

CUNIT

ESTÉREO

METRO CÚBICO

BOARD FOOT

Volumen aparente de 128 cubic feet (4´x 4´x 8´)

Volumen sólido de 100 cubic feet

Volumen aparente de 1 m3 (1m x 1m x 1m)

Volumen Sólido de 1 m3

Volumen aproximado 1"x12"x12"

1 1,176 0,276 0,415 2

0,85 1 0,234 0,353 1,67

3,625 4,264 1 1,506 7,25

2,407 2,832 0,664 1 4,81

500 600 138 208 1000

Notas: -

Las equivalencias entre volúmenes sólidos y volúmenes aparentes, como es natural, no son fijas, dependen de la conformación de las pilas, de las características de las maderas apiladas, etc. por tanto estos valores han de tomarse únicamente como valores orientativos.

-

El Board Foot, es una medida que pretende describir la madera aserrada que se puede obtener de un conjunto de trozas, por tanto sus equivalencias con las unidades de volumen sólido y aparente son muy variables en función de parámetros como diámetro de la trozas, su coeficiente mórfico, pese a ello tradicionalmente se ha fijado la equivalencia entre 5 y 4,53 m3 por cada 1000 BFT

Página 156


4.3.


Coeficiente de apilado:

La relación entre volumen aparente y volumen real se denomina coeficiente de apilado y es siempre menor que la unidad:

coeficiente de apilado =

volumen real de madera volumen aparente de madera

Al inverso de esta fracción se le suele llamar factor de apilado (estéreos que hacen falta para obtener un m3 de madera).

El coeficiente de apilado depende fundamentalmente de: •

Longitud de trozas

•

Forma e irregularidad de la trozas

•

Ramosidad

•

Diámetro (medio y varianza)

•

El movimiento de la madera cargada en un camión, durante en el transporte a la fábrica también puede introducir cambios importantes

•

Debido a efectos de borde el contenido de madera puede variar con las dimensiones de la pila

•

Pero sobre todo depende de la forma de apilado así que compradores y vendedores deben establecer normas específicas sobre dimensiones y métodos de apilado.

Página 157


4.4.


Coeficientes de apilado teóricos:

d

d

π

2 Superficiede madera 4 ·d π C= = 2 = = 0,7853 SuperficieTotal 4 d

Este coeficiente se denominó estéreo español (término actualmente en desuso)

d

h 60º

d 1π 2 Superficiede madera 2 4 ·d π d π d C= = = · = · = 0,906 1 SuperficieTotal 4 h 4 d ·cos 30 º d·h 2

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Redes de puntos y muestreo sistemático

Una alternativa mencionada a menudo consiste en tomar fotografías y medir en ellas la proporción de madera, por ejemplo, con una red de puntos.

Más práctico para uso en terreno sería el método propuesto por Avery. Para ello se marca una vara a intervalos regulares y se determina la proporción de marcas que caen en madera al ponerla sobre la cara de la pila. En cualquier caso es necesario hacer un muestreo lo suficientemente intenso para conseguir la precisión deseada.

Es fácil obtener estimadores insesgados de precisión conocida usando muestreo aleatorio. El muestreo sistemático, del cual la red de puntos es un caso especial, es generalmente mucho mas reciente.

Su uso del muestreo sistemático, del cual la red de puntos es un caso particular, es mucho más reciente y tiene como principales inconvenientes los siguientes: •

la dificultad de estimar la precisión de la estimación. Existen no obstante fórmulas aproximadas para el cálculo de la varianza en una medición de área con red cuadrada de puntos se encuentra que es aproximadamente 0,0728 P A3 donde P es el perímetro del área a medir y A es el espaciamiento de la red.

•

la posibilidad de cometer errores extremos en casos desfavorables. Estos errores extremos, asociados a coincidencias de periodicidad entre la población y la muestra, probablemente son raros en la practica, y generalmente pueden prevenirse tomando precauciones adecuadas.

Una alternativa mencionada a menudo consiste en tomar fotografías y medir en ellas la proporción de madera con una red de puntos u otro método.

Actualmente la evolución de los tratamientos de imágenes con medios informáticos permiten la estimación de la cantidad de madera sólida existente en una pila o cargada en la caja de un camión mediante el uso de escáneres.

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487.534 / 743.512 = 65,57

18/63 = 0,71

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Calculo del volumen aparente de las pilas

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h2

h1

h3

h4

w d/2

d

Volumen aparente

d

d

h1 + h2 + h3 + h4 = ·w·L 4

Página 163


4.6.


Calculo del volumen de madera flejada.

En la madera los costes de manejo (carga, descarga, clasificación, etc...) son muy altos por m3. Esto ocasiona que en operaciones de transporte de grandes volúmenes de madera a grandes distancias se necesite alguna manera de simplificar su manejo. Debido a que es un material poco dado a manejarse en contenedores (salvo en el caso de estar astillado) e imposible de paletizar, es el flejado en paquetes el sistema más usado, especialmente para el transporte marítimo. Lo habitual es que la madera para trituración o desintegración se fleje en paquetes cilíndricos de tres a cinco toneladas para facilitar su manipulación. Los flejes empleados se colocan con ayuda de herramientas especiales. En el caso de madera tropical o de calidad, la dimensión de las trozas hace innecesario este paso, pero en muchas ocasiones (sobre todo con tropicales) se colocan en las testas de la pieza anillos metálicos para que eviten la aparición o extensión de fendas durante la travesía y recepción de la madera. En ocasiones, la colocación de flejes se hace en el mismo puerto mientras se espera la llegada del barco.

En el caso de que la madera se presente flejada o en paquetes, el cálculo de us volumen apilado será resultado de multiplicar el número de paquetes por el volumen medio (o peso medio) del paquete. Para determinar las dimensiones del paquete puede recurrirse por ejemplo a un muestreo

Página 164



CUESTIONES 4.1. ¿Cuántos estéreos son un metro ruma? ¿y una cuerda (cord)? 4.3. Calcula la proporción sólida (factor de apilado) en una pila de cilindros de diámetro uniforme apilados en forma rectangular. Lo mismo para la disposición más compacta (triangular).

4.4. En la fotografía siguiente estima la precisión obtenida con la red que se muestra. Haga una tabla de precisión vs. número de puntos.

Página 165



PRIMERA PARTE: DENDROMETRÍA CAPÍTULO 5. EPIDOMETRÍA

5.

INTRODUCCIÓN A LA EPIDOMETRÍA. 5.1. 5.2. 5.3. 5.4.

DEFINICIÓN ALGUNAS CONSIDERACIONES SOBRE LA ANATOMÍA DE LA MADERA MODELOS DE CRECIMIENTO METODOLOGÍA


5.

Introducción a la Epidometría.

5.1.

Definición


La epidometría es la parte de la dasometría que se encarga de medir el crecimiento y desarrollo en altura de los árboles y masas boscosas desde un punto de vista dinámico. La realización de estudios epidométricos requiere habitualmente la medición de cada uno de los anillos de crecimiento. La precisión en la medición de los anillos va en relación con la utilización posterior de los datos y debe ser máxima en el caso de estudios de dendrocronología. La medición de los anillos mediante una escala y una lupa binocular es laboriosa suele descartarse en el caso de realizar gran número de medidas. Se han desarrollado dispositivos acoplados a ordenadores de modo que las medidas se registran sobre soportes magnéticos. Estos dispositivos se basan principalmente en una base que se desplaza mientras el observador emplea una referencia para decidir dónde está situado el límite del anillo. El desplazamiento es registrado mediante un mecanismo de rotación en los modelos más antiguos como Eklund o bien lineal en los más modernos como Lintab o Velmex (mesas de posicionamiento lineal). También existen métodos de análisis de imagen digital para el reconocimiento automático de anillos. Estos métodos, sin embargo, están restringidos a la madera de coníferas, con anillos fácilmente reconocibles por la presencia de bandas claras y oscuras; la mayor parte de estos métodos se encuentran todavía en fase de desarrollo.

5.2. Algunas consideraciones sobre la anatomía de la madera En la madera de coníferas (pinos, abetos, píceas, etc.) destaca la ausencia de vasos en su sistema conductor ya que su papel es realizado por las traqueidas. A pesar de ello, presenta facilidades anatómicas para la medición de los anillos y la mayoría de especies puede ser preparada simplemente con un corte transversal limpio. Las especies de frondosas presentan vasos conductores. Segín la distribución de los mismos relación al parénquima y al límite del anillo se diferencias especies de poro difuso o de poro anillo. Las especies de poro en anillo como las del género Quercus también son sencillas preparar y muestran el cambio de anillo con claridad (Figura 1). Los grandes vasos corresponden con el inicio del crecimiento en primavera cuando el árbol sale del período invernal. En general, las especies de poro difuso presentan anillos difíciles de medir porque los vasos están distribuidos por todo el anillo. Arces y abedules son especies de poro difuso que sin embargo pueden medirse fácilmente. Existen diversos métodos para facilitar la lectura de los anillos en las especies de este tipo. La especie Eucalyptus globulus presenta madera de tipo poro difuso (Figura 2). Por esta razón es necesario resaltar los cambios que producen los anillos mediante algún procedimiento, los más comunes son: lijado o quemado de la superficie, por reflexión de distintos tipos de luz y la tinción con colorantes. Figura 1 .Esquema anatómico del xilema secundario de las dicotiledoneas. Especie de poro en anillo.

en en de se



Figura 2. Izq.: Madera de conífera, Pinus ponderosa. Dercha. arriba: Madera de poro en anillo: Quercus rubra. Dercha. abajo: madera de poro difuso: Acer saccharum.

5.3. Modelos de crecimiento Los modelos de crecimiento de las masas forestales son una representación simplificada de la dinámica de las masas o del árbol individual, que tiene en cuenta diversos aspectos tales como el crecimiento, la mortalidad, la composición y la estructura de la masa. Los modelos de crecimiento desempeñan un papel clave en la planificación forestal. Esto es así porque permiten predecir el desarrollo y la evolución de la masa mediante el conocimiento de la diferentes variables que la caracterizan (VANCLAY, 1994). Para la elaboración de un modelo pueden usarse tres diferentes enfoques para el muestreo o sistema de recogida de datos: Medición de parcelas temporales: se trata de medir parcelas que no se van a volver a medir en sucesivos inventarios. Ofrecen un a mínima información y por eso no se suelen usar de forma independiente en la construcción de modelos. Medición de parcelas permanentes: Como su nombre indica son parcelas que se miden de forma periódica cada cierto tiempo. Constituyen la mejor y principal fuente de datos para la elaboración de modelos de producción y crecimiento. Sin embargo son el método más costoso en tiempo y en recursos. Análisis de troncos: se trata de medir directamente el grosor de los anillos de crecimiento a diferentes alturas del tronco y por tanto es fácil conocer la dinámica de crecimiento de los árboles. El principio de esta técnica es que el árbol se asemeja a un sólido de revolución y las medidas extraídas a varios niveles permiten reconstruir el perfil del árbol en épocas sucesivas (PARDÉ, 1994). Dentro de los estudios y modelos forestales, la calidad de una estación forestal para una determinada especie se define como la capacidad que potencialmente tiene dicha estación para



producir madera. Aunque su determinación se puede abordar mediante la medición de parámetros tales como el clima, la litología, la morfología, la edafología, etc. la práctica más general es hacerlo a través de los atributos de la propia masa forestal que se desarrolla en la estación. Aunque parecería lógico estimar la calidad de estación o capacidad productiva mediante el volumen en pie de la masa, numerosos autores (ORTEGA et al., 1988; DAVIS & JOHNSON, 1987) apuntan que la bondad de la altura como indicador de la calidad radica en el hecho de que siendo de fácil medida está fuertemente correlacionada con el crecimiento en volumen a la vez que está poco influida por la densidad y la espesura. Por esta razón los modelos o curvas de calidad de estación reflejan la evolución de la altura con la edad.

Figura 3. Crecimiento de una masa forestal.

5.4. Metodología Los estudios epidométricos pueden realizarse a partir de muestras seleccionadas en el aparato de parcelas de un inventario diseñado con otros objetivos o bien puede diseñarse una recogida de muestras específica para un estudio determinado. En ambos casos es muy importante la elección de un número suficiente de árboles y con representatividad adecuada. En cada individuo loa anillos pueden examinarse mediante una muestra extraída con la barrena de Pressler o de una manera más exacta mediante el apeo y tronzado del árbol. Se realizan trozas de un metro de longitud extrayendo una rodaja de unos 5 cm de cada testa para la toma de datos. Una vez en el laboratorio las muestras son sometidas a diferentes procesos para resaltar los anillos y facilitar su lectura. Es común que baste con una limpieza pero en ocasiones es necesario que sean lijadas y teñidas. Para resaltar los cambios de anillos se utiliza phloroglucinol, un colorante selectivo que tiñe de rojo la lignina dejando la celulosa sin teñir (PATTERSON AE., 1961). Las muestras son bañadas en una solución de 1 gr. de phloroglucinol en 100 cc. de etanol al 95% durante aproximadamente 1 min. El exceso de colorante se quita con ácido clorhídrico al 50%. Las mediciones se realizan sobre el radio o los radios medios de cada sección (Fig. 3). Para ello sobre cada muestra se miden los radios máximo y mínimo y se localiza el radio o los radios que desde la médula presenten la longitud media entre ambos. Sobre este radio o radios se miden los espesores de los anillos. El último anillo de cada sección representa el diámetro (sin corteza) a las diferentes alturas de cada sección en la edad actual del árbol. El espesor del último anillo de cada sección representa el crecimiento logrado en el último año y así hacia atrás se puede representar el crecimiento a lo largo de la vida del árbol.



H3

S3

H2

S2

H1

S1

D3

D2

D1 Figura 3. El análisis de troncos consiste en la medición en diferentes secciones del árbol (S1, S2... ) distribuidas a los largo del fuste (H1, H2... ) del espesor de los anillos. Esto permite reconstruir el perfil del tronco desde el año de su nacimiento hasta el actual y por lo tanto calcular cualquier parámetro dendrométrico del tronco a cualquier edad.

Curva de evolución de la altura. Consiste en la representación de las edades a las que se alcanzan las alturas de las diferentes secciones muestreadas. La edad a la que el árbol ha alcanzado la altura de cada sección será la que se obtenga de restar a la edad actual el número de anillos de dicha sección. Con la curva de evolución de la altura y una vez detectadas las clases representativas con un procedimiento estadístico obtenemos la modelización matemática de las curvas de calidad de estación. Este proceso se realiza a través de una regresión jerárquica multivariante que da como resultado un haz de curvas de calidad (Fig. 4). Dentro del haz de curvas se suelen fijar un número de clases discreto, con un intervalo para facilitar la clasificación. En este caso se ha resumido la variabilidad en 4 clases o intervalos, para nombrarlos suelen usarse números romanos (I, II, III y IV) o utilizar el llamado índice de sitio (IS) que se define como la altura alcanzada a los 8 años de edad (Tabla 1). Por último, para ligar la calidad de estación con la producción real según la Ley de EICHHORN deben respetarse ciertos márgenes en la densidad de la masa. HAZ DE CURVAS DE CALIDAD DE ESTACIÓN 30

I

ALTURA

25

II

20

III

15

IV

10 5 0 0

3

6

9

12

15

18

EDAD Figura 4. Haz de curvas de calidad de estación de E. globulus en A Mariña Lucense según el modelo de crecimiento de Norte Forestal y la UPM.



CURVA MEDIA CALIDAD I CALIDAD II CALIDAD III CALIDADIV

Índice de Sitio (m) 17,5 14,5 11,5 8,5

Tabla 1. Índice de Sitio. Altura alcanzada por cada calidad media a los 8 años.

Volumen del árbol. El volumen del tronco se calcula por suma de cada una de sus trozas. La fórmula de cubicación usada es la correspondiente al tronco de cono, que en el caso del eucalipto da valores muy semejantes a los de SMALIAN. Se calcula así el volumen del fuste sin corteza.

V=

S1 + S 2 + S1S 2 H 3

Donde S1 y S2 son las superficies de las caras y H la longitud de la troza. Crecimiento corriente y medio sin corteza. El crecimiento medio (imv) se calcula como cociente entre el volumen del fuste y su edad. Para una edad cualquiera i, el crecimiento medio en volumen será:

imv =

vi i

El crecimiento corriente (icv) se calcula como cociente entre el incremento en volumen del intervalo considerado dividido por la duración del intervalo. En este caso puesto que se calcula el volumen a cada edad el intervalo es de 1 año y por tanto:

icv =

vi − vi −1 1

A continuación se muestran los resultados de un estudio realizado conjuntamente con la Universidad de Santiago de Compostela (A. Carballeira) sobre eucalipto en Xove para analizar el crecimiento de cuatro parcelas supuestamente afectadas por contaminación con fluor. Tras la medición de los anillos de cada una de las secciones para cada parcela se encuentran en la Tabla 2 se presenta un resumen de los resultados. Es la parcela 1 la que muestra peores tasas de crecimiento enmarcándose en la calidad IV por presentar un Índice de Sitio próximo a 8. La parcela 3 destaca por presentar un Índice de Sitio que se corresponde con una calidad I.

Parcela

Volumen (m3)

1 2 3 4

369.5 526.6 638.4 525.2

Cr. corriente (m3/ha/año) 22.2 35.2 55.9 54.3

Cr. medio (m3/ha/año) 13.6 22.9 27.7 23.9

Índice de Sitio (m) >8 >11 >18 >10

Número de anillos 27 23 23 22

Tabla 2. Resumen de los resultados por parcela en el momento de la corta. Índice de Sitio es la altura mínima estimada para los 8 años según el análisis de troncos.


Figura 5. Curvas de evolución de la altura, el volumen, crecimiento medio y crecimiento corriente para las cuatro parcelas medidas.


1

La evolución de las distintas variables con la edad se encuentra representada en la Figura 5. El primer gráfico es de evolución de la altura (Calidad de Estación) y puede observarse cómo la parcela 3 presenta un crecimiento en altura más temprano que el resto de las parcelas. En los gráficos de evolución del volumen del fuste y del crecimiento medio se observa también cómo la parcela 3 es ligeramente superior a las demás y la parcela 1 claramente por inferior al resto.

1

Valor calculado para masas puras de Eucalyptus globulus con diámetros a la altura de 1,30 m. mayores de 6 cm. y densidad estándar.



Todas las parcelas menos la parcela 1 alcanzan los 200 dm3 de volumen de fuste sobre los 15 años, este valor puede suponer unas 220 t/Ha. Valor superior a la media de los montes de Eucalyptus globulus en Lugo que según el Tercer Inventario Forestal Nacional1 es de 187,9 t/Ha.

CURVAS DE EVOLUCIÓN DE LA ALTURA (m) P1 P3 P4 P2 C I-NP2 C II-NP2 C III-NP2 C IV-NP2

30 25 20 15 10 5 0 0

5

10

15

20

CURVAS DE EVOLUCIÓN DEL VOLUMEN FUSTE (dm3) 700 600 500 400 300 200 100 0 0

5

10

15

20

25

30

Figura 6. Evolución de la altura y el volumen en las parcelas tipo comparado con las cuatro calidades de estación tipo de A Mariña Lucense (Modelo Norfor y UPM, 2002)

Del análisis de los datos se desprende que todas las parcelas estudiadas están comprendidas entre las calidades de estación denominadas tipo de I a IV (Figura 6) por lo que cabe concluir que no se observan anormalidades en el crecimiento de las parcelas medidas en Xove. Son destacables las grandes diferencias de producción y calidad entre el máximo y el mínimo observado en las parcelas, concretamente entre las parcelas 1 y 3, máxime cuando no existe una gran distancia entre ellas. No obstante de este hecho no pueden deducirse más consideraciones puesto que sobre el crecimiento influyen un gran número de factores.


EDAD años

Hpmy m


Pmyha

Dg cm

G m2/ha

Vm dm3/pie

Vsc m3/ha

CMsc m3/ha/año

CCsc m3/ha/año

3

9,84

706

9,39

4,89

10,87

7,67

2,55

2,55

4

11,85

799

10,94

7,51

29,89

23,86

5,96

16,19

5

13,56

833

12,21

9,74

49,44

41,17

8,23

17,30

6

15,03

846

13,27

11,70

69,61

58,85

9,81

17,68

7

16,33

849

14,19

13,43

90,14

76,56

10,93

17,70

8

17,50

849

15,00

15,00

110,84

94,08

11,76

17,52

9

18,56

846

15,72

16,43

131,55

111,32

12,37

17,23

10

19,53

843

16,37

17,74

152,16

128,22

12,82

16,89

11

20,42

839

16,97

18,96

172,60

144,74

13,15

16,52

12

21,25

834

17,51

20,09

192,82

160,87

13,40

16,13

13

22,02

830

18,01

21,15

212,78

176,62

13,58

15,75

14

22,74

826

18,48

22,15

232,48

191,99

13,71

15,37

15

23,42

822

18,91

23,09

251,88

207,00

13,80

15,00

16

24,06

818

19,32

23,98

270,99

221,64

13,85

14,64

Tabla 3. Tabla de producción correspondiente a la Calidad I - A Mariña (Modelo de Norfor y UPM, 2002). Altura media (Hpmy), Número de pies mayores por ha (Pmyha), diámetro medio cuadrático (Dg), área basimétrica (G), volumen unitario (Vm), volumen de masa (Vsc), crecimiento medio y corriente de volumen sin corteza (CMsc e CCsc).

REFERENCIAS. ANALISIS DE TRONCOS: BURROWS, C.J. and Burrow, V.L. 1976. Procedures for the study of snow avalanche chronology using growth layers of woody plants. Institute of Arctic and Alpine Research, University Colorado, Boulder, Occasioanl Pape. 23 (39) COOK, E.R. & KAIRIUKSTIS, L.A. (eds). 1990. "Methods of Dendrochronology. Applications in the environmental sciences". Kluver. Dordrecht, Boston, London. DOUGLAS, A.E., 1939. Crossdating in dendrochronology. Journal of Forestry. 39 (825-831) FRITTS, H.C. 1976. "Tree Rings and Climate". Academic Press, London, UK. HUGHES, M.K., KELLY, P.M., PILCHER, J.R., LAMARCHE, V.C. 1982. "Climate from tree rings". Cambridge University Press, Cambridge, London, New York, New Rochelle, Melbourne, Sydney. KAENNEL, M. & SCHWEINGRUBER, F.H., 1995. "Multilingual Glossary of Dendrochronology". Haupt Publishers Berne. Stuttgart. Vienna. PATTERSON, A.E. 1961. "Distinguishing Annual Rings in Diffuse Porous Tree Species". Journal of Forestry 59:126. SCHWEINGRUBER, F.H. 1988. "Tree Rings: Basics and Applications of Dendrochronology". Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, Netherlands. STOKES, M.A. & T.L. SMILEY. 1968. "An Introduction to Tree-Ring Dating". University of Chicago Press, Chicago, IL, USA. MODELIZACIÓN FORESTAL: ALBORECA, A. (1999). Tablas de producción para los montes españoles. Fundación Conde del Valle Salazar. Madrid. ORTEGA ,A. & MONTERO, G. 1988. Evaluación de la calidad de las estaciones. Revista Ecológica nº 2: 155-184. VANCLAY, J. (1994) "Modelling forest growth and yield. Application to mixed tropical forest" . CAB. Wallingford. 312 pp. PARDÉ, J. & BOUCHON, J. (1994). "Dasometría". Madrid. Mundi-Prensa. DAVIS L.S. & JOHNSON, K.N. 1987. Forest Management. Third Edition. McGraw-Hill Book Company.

Apuntes de Dasometria

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