Medida de árboles

Los árboles tienen una amplia variedad de tamaños, formas y hábitos de crecimiento. Los especímenes pueden crecer como troncos individuales, masas de múltiples troncos, monte bajo , colonias clonales o incluso complejos de árboles más exóticos. La mayoría de los programas de árboles campeones se enfocan en encontrar y medir el ejemplo más grande de un solo tronco de cada especie. Hay tres parámetros básicos que se miden comúnmente para caracterizar el tamaño de un solo árbol de tronco: altura, circunferencia y extensión de la copa. Detalles adicionales sobre la metodología de árbol medición de la altura , medida la circunferencia del árbol , la medición de copas , y la medición del volumen del árbol se presentan en los enlaces de este documento. Se proporciona una guía detallada para estas medidas básicas enLas pautas de medición de árboles de la Eastern Native Tree Society ^[1] por Will Blozan. ^{[2] [3]}

Estos son resúmenes de cómo medir árboles también presentados por varios grupos involucrados en la documentación de árboles grandes en todo el mundo. Estos incluyen, entre otros: a) Directrices para la medición de árboles en los bosques estadounidenses; ^[4] b) Registro nacional de árboles grandes - Árboles campeones de Australia: medición de árboles, campeones y verificación; ^[5] c) Registro de árboles: un registro único de árboles notables y antiguos en Gran Bretaña e Irlanda: cómo medir árboles para su inclusión en el Registro de árboles ; ^[6] yd) NZ Notable Trees Trust. ^[7]Otros parámetros también medidos incluyen el volumen del tronco y las ramas, la estructura del dosel, el volumen del dosel y la forma general del árbol. Las descripciones de algunas de estas medidas más avanzadas se discuten en Blozan arriba y en "Tsuga Search Measurement Protocols" por Will Blozan y Jess Riddle, septiembre de 2006, ^[8] y modelado de troncos de árboles por Robert Leverett ^[9] y Leverett y otros. ^[10] Los protocolos de medición apropiados para árboles de troncos múltiples y otras formas más exóticas están menos definidos, pero a continuación se presentan algunas pautas generales.

Altura

Artículo principal: medición de la altura del árbol

La altura del árbol es la distancia vertical entre la base del árbol y la ramita más alta en la parte superior del árbol. La base del árbol se mide tanto en altura como en circunferencia como la elevación a la que la médula del árbol se cruza con la superficie del suelo debajo, o "donde brotó la bellota". ^{[2] [3]} En una pendiente, esto se considera a medio camino entre el nivel del suelo en los lados superior e inferior del árbol. La altura de los árboles se puede medir de varias formas con distintos grados de precisión. ^[11]Hay medidas directas. Los árboles más cortos se pueden medir usando un palo largo extendido verticalmente hasta la parte superior del árbol. Se pueden trepar árboles más grandes y se puede medir con una cinta desde el punto más alto de la subida hasta la base del árbol. La distancia hasta la parte superior del árbol se puede medir desde ese punto, si es necesario, utilizando un poste. Históricamente, el método más directo para encontrar la altura de un árbol era cortarlo y medirlo postrado en el suelo.

Las alturas de los árboles también se pueden medir de forma remota desde el suelo. Las metodologías de altura remota más básicas son todas las variaciones de la medición del palo. ^{[12] [13]}La altura se calcula utilizando el principio de triángulos semejantes. Se sostiene un palo corto apuntando verticalmente a la longitud del brazo con su base apuntando verticalmente. El topógrafo se mueve hacia adentro y hacia afuera hacia un árbol hasta que la base del palo sobre la mano inferior se alinea con la base del árbol y la parte superior del palo se alinea con la parte superior del árbol. Se mide la distancia desde la mano inferior hasta el ojo del topógrafo, se mide la distancia desde la mano inferior hasta la parte superior del palo, y la distancia desde el ojo hasta la base del árbol se mide con una cinta. La relación entre la distancia entre el ojo y la mano es la distancia entre el ojo y la base del árbol, igual que la relación entre la longitud del palo y la altura del árbol, siempre que la parte superior del árbol esté colocada. verticalmente sobre la base.

(distancia del ojo a la base del árbol / distancia del ojo a la base del palo) × longitud del palo = altura del árbol

Método de medición con varilla

Un segundo método utiliza un clinómetro y una cinta y se emplea comúnmente en la industria forestal. ^[14] Este proceso aplica la función tangente trigonométrica. En este proceso, la distancia horizontal se mide hasta el tronco de un árbol desde una posición de observación. El ángulo hasta la parte superior del árbol se mide con el clinómetro.

distancia horizontal al nivel de los ojos al tronco del árbol x tangente Θ = altura por encima del nivel de los ojos

Si el árbol se extiende por debajo del nivel de los ojos, se utiliza el mismo proceso para determinar la longitud por debajo del nivel de los ojos y eso se suma a la altura por encima del nivel de los ojos para determinar la altura total del árbol. Los diferentes clinómetros tienen diferentes escalas de lectura, pero todos aplican la misma función. Los cálculos son como el anterior si se lee en grados. Si tiene una escala de porcentaje, entonces el porcentaje se multiplica por la distancia al árbol para determinar una altura o extensión por encima y por debajo del nivel de los ojos. Otros tienen una escala de 66 'donde si se usa a una distancia de 66 pies del árbol, la altura por encima o por debajo del nivel de los ojos se puede leer directamente en la escala. Los errores acompañan con frecuencia a este tipo de medición. El proceso asume que la copa del árbol está directamente sobre la base del árbol. La copa del árbol puede estar desplazada significativamente desde un punto directamente sobre la base (o un punto nivelado en el tronco).Los errores típicos de este efecto suelen ser del orden de 10 a 20 pies. Un problema mayor es identificar erróneamente una rama inclinada hacia adelante con la copa real del árbol. Los errores asociados con este error pueden dar lugar a mediciones que están fuera de varias decenas de pies y algunos errores de más de cuarenta pies y más han llegado a varias listas de árboles campeones, y en al menos dos casos, los errores han excedido los 60 pies.^{[15] [16]}

Medida de la altura del seno

Un tercer método remoto se llama método de altura sinusoidal o método ENTS. ^{[2] [3] [17]}Requiere el uso de un telémetro láser y un clinómetro. En este método, el topógrafo mide directamente la distancia hasta la cima de un árbol utilizando el telémetro láser. El ángulo hacia la parte superior se mide con el clinómetro. La altura de la copa del árbol por encima del nivel de los ojos: [altura = seno Θ del ángulo x distancia a la cima] se utiliza el mismo proceso para medir la extensión de la base del árbol por debajo o incluso por encima del nivel de los ojos. Dado que la medida está a lo largo de la hipotenusa del triángulo rectángulo y tanto el triángulo superior como el inferior son independientes, no importa si la parte superior del árbol está desplazada de la base, ya que esto no afecta el cálculo. Además, las ramas superiores del árbol se pueden escanear con el telémetro láser para encontrar qué copa es realmente la más alta y se puede evitar el error principal de identificar erróneamente la copa.Si se identifica erróneamente la verdadera copa del árbol, la medida de la altura del árbol será simplemente corta en cierta medida y no será exagerada. La altura será la correcta para el objetivo que se está midiendo. Con calibración, múltiples disparos y una técnica para lidiar con escalas que se leen solo hasta la yarda o metro más cercano, las alturas de los árboles generalmente se pueden medir dentro de un pie utilizando esta metodología. Otras técnicas de medición incluyen el levantamiento con un tránsito y una estación total, el método de línea de base extendida, el método de paralaje y el método de tres verticales.Las alturas de los árboles se pueden medir normalmente con una precisión de un pie utilizando esta metodología. Otras técnicas de medición incluyen el levantamiento con un tránsito y una estación total, el método de línea de base extendida, el método de paralaje y el método de tres verticales.Las alturas de los árboles se pueden medir normalmente con una precisión de un pie utilizando esta metodología. Otras técnicas de medición incluyen el levantamiento con un tránsito y una estación total, el método de línea de base extendida, el método de paralaje y el método de tres verticales.^[11]

Circunferencia

Artículo principal: medición de la circunferencia del árbol

La circunferencia es una medida de la distancia alrededor del tronco de un árbol medida perpendicular al eje del tronco. ^{[18] El} uso de la circunferencia para llegar a un diámetro equivalente es una medida forestal más antigua que todavía se utiliza. En los Estados Unidos, la circunferencia se mide a una altura de 1,5 metros sobre el nivel del suelo. ^{[2] [4]} En otras partes del mundo se mide a una altura de 1,3 metros, ^[19] 1,4 metros, ^{[5] [20]} o 1,5 metros. ^[21]

La medición de la circunferencia del árbol se realiza comúnmente envolviendo una cinta alrededor del tronco a la altura correcta. La circunferencia de los árboles también se puede medir de forma remota utilizando un monocular con retícula, mediante interpretación fotográfica o mediante algunos instrumentos topográficos electrónicos . ^{[2] [8]} En estos métodos remotos, un diámetro perpendicular al topógrafo es lo que realmente se mide y que se convierte en circunferencia multiplicando ese número por pi. Muchos árboles brotan hacia afuera en su base. La altura estándar hasta el tronco para determinar la circunferencia se puede medir fácilmente y en la mayoría de los árboles está por encima de la mayor parte del abocinamiento basal y da una aproximación justa del tamaño del tronco. Para los árboles más grandes, o aquellos con una amplia llamarada basal muy arriba del tronco, sería apropiado medir también una segunda circunferencia por encima de la llamarada y anotar esta altura.

Diagrama de medición de la circunferencia del árbol

Si hay ramas bajas significativas que emergen por debajo de esta altura, ignorando cualquier brote epicórmico menor y ramas muertas, entonces la circunferencia debe medirse en el punto más estrecho debajo de la rama más baja y anotar esa altura. Si hay una protuberancia o protuberancia en la altura de medición, entonces la circunferencia debe medirse inmediatamente por encima de la protuberancia o en el punto más estrecho del tronco debajo de la protuberancia y anotar esa altura.

Si el árbol está creciendo en un terreno inclinado, se debe considerar que la base del árbol está donde el centro o la médula del árbol se cruza con la superficie de apoyo debajo, generalmente en la mitad de la pendiente a lo largo del costado del árbol. Si el árbol es grande y esta medida colocaría una porción del lazo de circunferencia por debajo del nivel del suelo, entonces la medición debe hacerse a 4.5 pies sobre el nivel del suelo en el lado alto de la pendiente.

Siempre debe tenerse en cuenta si el árbol que se mide es simple o multitrunk. Un árbol de un solo tronco es aquel que solo tendría una médula a nivel del suelo. Si el árbol tuviera más de una médula a nivel del suelo, debería incluirse como un árbol de troncos múltiples y anotarse el número de troncos incluidos en la medida de circunferencia. Si la llamarada en la base del árbol se extiende por encima de esta altura de circunferencia predeterminada, lo ideal es que se recoja una segunda medida de circunferencia, siempre que sea posible, por encima de la llamarada basal y se anote esta altura.

Extensión de la corona

Artículo principal: medición de la copa del árbol

La extensión de la copa es una medida de la huella o el área en planta de la copa del árbol expresada como diámetro. ^[2]La medida de extensión de la corona más básica es la longitud promedio de dos líneas a lo largo del área de la corona. La primera medición se realiza a lo largo del eje más largo de la corona desde un borde hasta el borde opuesto. Se toma una segunda medida perpendicular a la primera línea a través de la masa central de la corona. Los dos valores se promedian para calcular la extensión de la corona. Un segundo método consiste en tomar una serie de cuatro o más radios que van desde el lado del centro del tronco hasta el borde de la corona. Cuantos más radios se midan, mejor se representará el tamaño de la corona. La extensión de la corona es el doble del promedio de todos los radios. Para los árboles en áreas abiertas, la extensión de las copas también se puede medir a partir de imágenes aéreas como Google Earth. Hay herramientas de medición de longitud integradas en el programa que permitirán medir o promediar varios diámetros a lo largo de la corona.Alternativamente, hay paquetes de software complementarios disponibles que pueden permitir delinear un área en la imagen de Google Earth y calcular el área incluida. Esto luego se puede convertir en extensión de corona.^{[22] [23]} también ha proporcionado cuatro opciones para medir el área de la corona a través de encuestas con brújula y clinómetro alrededor del borde exterior de la corona o mediante una combinación de medidas desde el borde de la corona hasta el tronco y alrededor de la corona. perímetro. También se pueden medir la extensión máxima de la corona y la longitud máxima de la extremidad si es necesario.

Medida de la extensión de la copa del árbol

Los volúmenes de la corona se pueden medir como una extensión de la medición básica de la extensión de la corona. Un método consiste en trazar un mapa de una red de puntos en la superficie exterior de la copa desde varias posiciones alrededor del árbol y trazarlos según la posición y la altura del mapa. La corona en sí se puede subdividir en segmentos más pequeños y el volumen de cada segmento se puede calcular individualmente. Por ejemplo, la corona podría subdividirse en una serie de cortes en forma de disco por elevación, el volumen de cada disco calculado y el total de todos los discos se suman para determinar el volumen de la corona. Frank ^[24]desarrolló un método más simple que requiere medir la extensión promedio de la corona, la altura de la corona desde la base hasta la parte superior y hacer coincidir el perfil de la corona con el mejor ajuste de una familia de formas de perfil de corona. El método calcula el volumen encerrado rotando el perfil seleccionado alrededor del eje del árbol dada la longitud de la copa medida y la extensión media de la copa.

Mapeo de volumen y dosel

Artículo principal: medición del volumen del árbol

Las mediciones del volumen de los árboles pueden incluir solo el volumen del tronco o también pueden incluir el volumen de las ramas. ^{[25] Las} mediciones de volumen se pueden realizar mediante métodos aéreos o terrestres. Las mediciones en tierra se obtienen mediante el uso de un monocular con retícula, un telémetro láser y un clinómetro. ^{[2] [8]}Las medidas aéreas son cintas métricas directas obtenidas por un trepador en el árbol. Un monocular con retícula es un pequeño telescopio con una escala interna visible a través del vidrio. El monocular se monta en un trípode y el tronco del árbol se ve a través de la lente. El ancho del tronco se mide como tantas unidades de la escala del retículo. La altura y la distancia del punto objetivo se miden utilizando el telémetro láser y el clinómetro. Con la distancia conocida, el diámetro del árbol medido expresado como unidades de la escala del retículo y un factor de escala óptica para el monocular con retículo, proporcionado por el fabricante y calibrado por el usuario, el diámetro del árbol en ese punto puede ser calculado:

Diámetro = (escala del retículo) X (distancia al objetivo) ÷ (factor óptico)

Una serie de diámetros de árboles hasta el tronco del árbol se miden sistemáticamente utilizando este procedimiento desde la base del árbol hasta la copa y se anota su altura. Se están desarrollando algunos métodos fotográficos para permitir el cálculo de diámetros de segmentos de tronco y extremidades en fotografías que contienen una escala de tamaño conocido y donde se conoce la distancia al objetivo. ^{[26] [27] [28]}

Los trepadores de árboles pueden medir físicamente la circunferencia del árbol con una cinta. El escalador ascenderá al árbol hasta que alcance el punto seguro más alto para escalar. Una vez que se llega a este punto, se tira de una cinta a lo largo del costado del tronco mediante una cuerda. El extremo superior de la cinta está ligeramente clavado en este punto y se deja colgar libremente por el tronco. La distancia desde el punto de escalada más alto y la copa del árbol se mide utilizando un poste que se extiende desde la copa del árbol hasta el punto de anclaje de la cinta. Se anota esta altura y se mide el diámetro del árbol en ese punto. Luego, el escalador desciende en rápel por el árbol midiendo la circunferencia del tronco con cinta adhesiva a diferentes alturas con la altura de cada medida referenciada a la cinta fija que corre por el tronco. Ya sea utilizando métodos aéreos o terrestres,No es necesario que las medidas de diámetro o circunferencia estén espaciadas uniformemente a lo largo del tronco del árbol, pero es necesario tomar un número suficiente de medidas para representar adecuadamente los cambios en el diámetro del tronco.

Para calcular el volumen del tronco, el árbol se subdivide en una serie de segmentos, siendo los diámetros sucesivos la parte inferior y superior de cada segmento y su longitud es igual a la diferencia de altura entre el diámetro inferior y superior. El volumen acumulado del tronco se calcula sumando el volumen de los segmentos medidos del árbol. El volumen de cada segmento se calcula como el volumen de un tronco de cono donde:

Volumen = h (π / 3) (r ₁ ² + r ₂ ² + r ₁ r ₂ )

Frustum de un cono

Se puede usar una fórmula similar, pero más compleja, cuando el tronco tiene una forma significativamente más elíptica, donde las longitudes de los ejes mayor y menor de la elipse se miden en la parte superior e inferior de cada segmento. ^{[2] [8]}

En las zonas donde el tronco se bifurca, el tronco no tendrá un diámetro circular o elíptico simple. Blozan, como parte del Proyecto de Búsqueda Tsuga ^[8], creó un marco de madera que encajaría alrededor de la sección de forma irregular y midió la posición de la superficie del tronco con respecto al marco. Estos puntos se trazaron en un gráfico y se calculó el área de la sección transversal de la forma irregular del tronco. Esta área, a su vez, se convirtió en un área circular equivalente para su uso en la fórmula de volumen.

Muchos árboles se ensanchan significativamente hacia afuera en la base y esta cuña basal tiene una superficie compleja de protuberancias y huecos. Esto se convierte en un volumen aún más complejo en los árboles que crecen en una pendiente. En muchos casos se pueden usar aproximaciones del volumen de este segmento basal usando las mejores estimaciones de los diámetros efectivos exhibidos. En otros casos, el mapeo de huellas es una opción. En el mapeo de huellas, se coloca un marco de referencia rectangular y nivelado alrededor de la base del árbol para crear un plano horizontal. La posición de los múltiples puntos en la superficie del tronco se mide con respecto al marco y se traza. Este proceso se repite a diferentes alturas creando una serie de cortes virtuales a diferentes alturas. A continuación, se calcula el volumen de cada rebanada individual y se suman todos para determinar el volumen de la cuña basal. Taylor^{[29] [30]} ha estado desarrollando un proceso de mapeo de nubes utilizando tecnología de escaneo de paralaje óptico mediante el cual se realizan miles de mediciones alrededor del tronco de un árbol. Estos se pueden utilizar para recrear un modelo tridimensional del tronco y los datos de volumen se encuentran entre los valores que se pueden calcular.

El mapeo del dosel es el proceso mediante el cual las posiciones y el tamaño de las ramas dentro del dosel se mapean en un espacio tridimensional. Es un proceso que requiere mucha mano de obra y que generalmente se reserva solo para las muestras más significativas. Esto generalmente se hace desde una posición establecida o una serie de posiciones dentro del árbol. Se utilizan bocetos y fotografías para facilitar el proceso. Se trepa a los árboles y se mapea la arquitectura general, incluida la ubicación del tallo principal y todos los troncos reiterados, además de todas las ramas que se originan en los troncos. También se mapea la posición de cada punto de rama en el dosel hasta un cierto tamaño y también las posiciones de varias reiteraciones, roturas, torceduras o cualquier otra excentricidad en el árbol. Se mide el diámetro, la longitud y el azimut de cada tronco y rama mapeados.Los escaladores miden circunferencias específicas y detallan otras características dentro del árbol.^{[31] [32] [33]}

Árboles con formas inusuales

No todos los árboles tienen un solo tronco y otros plantean problemas de medición adicionales debido a su tamaño o configuración. Las formas extrañas incluyen aquellas que crecieron debido a circunstancias inusuales que afectaron al árbol, o aquellos árboles que simplemente tienen una forma de crecimiento inusual que no se ve en la mayoría de las otras especies de árboles. Frank ^[34] propuso un sistema de clasificación para varias formas de árboles: 1) Árboles de un solo tronco; 2) Árboles de varios troncos; 3) Sotobosques clonales; 4) Colonias Clonales; 5) Árboles unidos y abrazados; 6) Árboles caídos; 7) complejos de árboles y 8) árboles parecidos a los banianos; 9) Árboles con grandes sistemas de raíces aéreas; y 10) Árboles epifitos. Este marco inicial ha seguido evolucionando en las discusiones dentro del NTS, pero proporciona un comienzo inicial y sugerencias sobre cómo abordar la medición de estas diversas formas de crecimiento de árboles.

Dado que la mayoría de estos árboles son únicos o inusuales en su forma y no se pueden medir fácilmente, el enfoque recomendado ^[35] es escribir una descripción narrativa detallada del árbol con las medidas que se pueden tomar para ampliar e iluminar mejor las descripciones. Estos árboles deben documentarse incluso si los resultados se presentan en forma de narración escrita en lugar de una colección de mediciones numéricas.

Hay algunos parámetros que deben medirse constantemente siempre que sea posible, la altura es un ejemplo. Las áreas transversales ocupadas por los troncos y la copa también son parámetros que generalmente son medibles. Se podrían tomar otras medidas cuando parezcan agregarse a la descripción narrativa de ese árbol en particular. Las ubicaciones GPS deben tomarse siempre que sea posible. En ausencia de un instrumento GPS, las ubicaciones deben extraerse de Google Maps o mapas topográficos. Más allá de estos conceptos básicos, se deben registrar valores como el número de troncos mayor que un valor prescrito, la circunferencia máxima del tronco más grande y lo que parezca apropiado para esa agrupación de árboles en particular. Las fotografías de estos árboles inusuales son importantes, ya que pueden mejorar enormemente la comprensión de lo que se describe y ayudar a otros a visualizar el árbol.Se necesita un proceso o sistema mediante el cual las fotos de un árbol en particular se puedan asociar con la descripción del árbol en las notas del investigador. El objetivo de la narrativa y las mediciones es documentar el árbol o la agrupación de árboles.

Los árboles de un solo tronco también pueden plantear problemas de medición. Considere árboles con circunferencias muy grandes, como algunas de las secuoyas que crecen en el oeste de los Estados Unidos. Si crecen incluso en una pendiente suave, si la circunferencia se mide a 4.5 pies por encima de donde la médula del árbol emerge del suelo, la parte superior de la cinta podría estar fácilmente por debajo del nivel del suelo. En este caso, una mejor opción sería medir la medida de circunferencia estándar a 4.5 pies sobre el nivel del suelo en el lado alto del árbol y anotar esto en la descripción de la medición. Si se mide un bosque de árboles atrofiados en la cima de una montaña de solo seis pies de altura, una medida de circunferencia hecha a 4.5 pies no tendría sentido. En el caso de estos árboles atrofiados, una circunferencia tomada a 1 pie por encima de la base podría ser más apropiada. Las medidas de la circunferencia deben tomarse a las alturas estándar siempre que sea posible.Cuando esta medida no sea significativa, se debe tomar una medida de circunferencia adicional en una posición más apropiada y anotar esa altura.

Un cerezo de doble tronco

Los árboles de varios troncos son la forma más común después de los árboles de un solo tronco. A menudo, estos representan troncos separados que crecen a partir de una sola masa de raíces. Esto ocurre con frecuencia en algunas especies cuando el tronco inicial se ha dañado o roto y en su lugar crecen dos o más brotes nuevos a partir de la masa de raíces original. Estos son genéticamente iguales, pero como su forma de crecimiento es diferente, deben considerarse como una categoría de medición diferente a la de los árboles de un solo tronco. Estos múltiples troncos comúnmente crecerán juntos para formar una gran masa combinada en la base y se dividirán en troncos individuales a mayores alturas. Si son troncos individuales a la altura del pecho, entonces los troncos individuales pueden medirse por separado y tratarse como árboles individuales de un solo tronco.Si han crecido juntos a la altura del pecho, entonces se debe hacer una medición de su circunferencia combinada a esa altura, el número de troncos incorporados en la medida de circunferencia indicada. Si el árbol se despliega dramáticamente hacia afuera a la altura del pecho, entonces la circunferencia debe medirse en el punto más estrecho entre la altura del pecho y el suelo y anotar esa altura. Otras pautas de medidas de circunferencia descritas para árboles de un solo tronco, como ramas bajas y nudos, también se aplican a circunferencias de varios troncos. La altura del tronco más alto en el espécimen de varios troncos sería entonces la altura del espécimen de múltiples troncos y la extensión de la corona combinada de todos los troncos individuales, el espécimen de múltiples troncos colectivamente sería la extensión de la corona de múltiples troncos. Si uno de los troncos individuales es significativamente más grande que todos los demás,puede tratarse como si fuera un solo tronco. Su circunferencia se mide donde emerge de la masa combinada, y la altura y extensión de la copa de ese tronco en particular se mide individualmente.

Las colonias clonales, como el álamo temblón de Pando, pueden ocupar muchos acres. Se debe medir el área ocupada por la colonia, así como el tamaño del tronco individual más grande presente.

Los árboles parecidos a los banianos constan de manera similar de múltiples troncos repartidos en un área grande. En muchos de estos ejemplares, los baúles interiores no son de fácil acceso. Una aproximación a su medición sería medir el área ocupada por los muchos troncos, el área ocupada por la copa del árbol, la altura del árbol y cualquier otra medida que el investigador considere apropiada. Estas medidas se complementarían luego con una descripción narrativa y fotografías. El objetivo en todos estos casos de árboles con formas inusuales es documentar sus características.

Forma de árbol

Las diferentes especies de árboles tienden a tener diferentes formas y las formas de los árboles también varían dentro de una sola especie de árbol. Como observación general, los árboles que crecen en un entorno abierto tienden a ser más cortos y tienen copas más anchas, mientras que los que crecen en un entorno boscoso tienden a ser más altos y tienen copas más estrechas. En áreas boscosas, los árboles crecen más altos y ponen más energía en el crecimiento en altura mientras compiten con otros árboles por la luz disponible. A menudo, los ejemplos más altos de muchas especies se encuentran cuando son una especie secundaria en un sitio y compiten por la luz con otras especies de árboles más altos. El laurel alto ( Umbellularia californica ) a 169.4 pies descubierto por Zane Moore ^[36] en Henry Cowell Redwoods State Park es un ejemplo de un árbol de sotobosque excepcionalmente alto que crece entre otras especies más altas.

Parcelas de forma de árbol ternario. Frank ^[37] desarrolló una metodología para trazar gráficamente diferentes formas de árboles utilizando diagramas de parcelas ternarias. Los diagramas ternarios se pueden usar para mostrar gráficamente cualquier conjunto de datos que incluya tres términos que suman una constante. Generalmente esta constante es 1 o 100%. Esto es ideal para trazar las tres dimensiones de árboles más comúnmente medidas. El primer paso del análisis es determinar cuál es la forma promedio de los árboles en general. Estos tres parámetros básicos se pueden expresar como una relación entre la altura y la circunferencia y la extensión promedio de la copa. Algunos árboles son altos y estrechos, mientras que otros son bajos y se extienden ampliamente. Los datos utilizados para determinar la forma promedio de los árboles se derivan de una tabulación de los árboles más grandes de cada una de las 192 especies diferentes en el conjunto de datos NTS 2009.^[38]Se calcularon los valores promedio de circunferencia, altura y extensión de la copa para las medidas incluidas en la lista. Para el conjunto de datos, la altura promedio fue de 87.6 pies, la circunferencia promedio fue de 100.1 pulgadas y la extensión promedio fue de 54.9 pies. No es fundamental que estos valores sean exactos para fines de análisis. El siguiente paso es estandarizar cada parámetro medido. La cantidad medida para un árbol en particular se divide por el valor estándar como se determinó anteriormente. El siguiente paso es normalizar el conjunto de datos para que la suma de los tres parámetros expresados ​​como porcentaje sea igual a uno. Esto permite comparar las formas de diferentes árboles de diferentes tamaños. El paso final es trazar estos resultados como un gráfico ternario para comparar mejor los resultados. Como ejemplo, los datos de medición de 140 robles vivos medidos como parte del Proyecto NTS Live Oak^[39] se trazaron gráficamente utilizando este proceso.

Diagrama de forma de árbol para roble vivo

El grupo que representa los datos del roble vivo cae en el borde extremo del patrón general de formas de árboles. La proporción de altura exhibe un máximo de 17.23% del valor de la forma y un mínimo de 6.55%, la circunferencia (mínimo de 19 pies en el conjunto de datos) exhibe un máximo de 58.25% y un mínimo de 40.25%, y un promedio de extensión de la corona máxima del 49,08% y mínimo del 30,92%. Estos puntos representan las medidas de los especímenes más grandes de roble vivo medidos en el campo y típicamente representan especímenes cultivados al aire libre, pero la estanqueidad del grupo de formas sigue siendo notable. Es aún más interesante observar que, si bien el conjunto de datos contiene árboles de varios troncos y árboles de un solo tronco, ambos trazan dentro del mismo grupo reducido. ^[37]

Dendrocronología

Dendrocronologíaes la ciencia de la datación y el estudio de los anillos anuales en los árboles. Un árbol en climas templados y fríos generalmente crecerá un anillo nuevo cada año, por lo tanto, la edad del árbol puede teóricamente determinarse contando el número de anillos presentes. El problema radica en el hecho de que algunos años, particularmente en años de sequía, un árbol no crecerá un anillo anual. En otros años donde se interrumpe la temporada de crecimiento, un árbol puede desarrollar un segundo anillo falso. Los anillos de los árboles se miden comúnmente tomando una serie de muestras de núcleos. Se usa un barrenador para extraer un diámetro del tamaño de un lápiz o un núcleo más pequeño de un árbol vivo o de un tronco. Para árboles caídos y muertos también se puede tomar una sección de disco o "galleta de árbol", estos se pulen, se identifican los anillos y se registra el número de anillos y la distancia entre cada uno.Al comparar los anillos de varios árboles, mediante la datación cruzada, un dendrocronólogo puede determinar si faltan anillos o si hay anillos falsos. A través de este proceso, el registro de los anillos de los árboles se puede utilizar para investigar las condiciones climáticas pasadas.^{[40] [41]} Los árboles tropicales a menudo carecen de anillos anuales y las edades de estos árboles se pueden medir usando la datación por radiocarbono de muestras de madera de los árboles.

Hay dos listados principales de las edades máximas de los árboles. OldList es una base de datos de árboles antiguos mantenida por la investigación Rocky Mountain Tree-Ring. ^[42] Su propósito es identificar las edades máximas que pueden alcanzar diferentes especies en diferentes localidades de manera que se puedan reconocer individuos de edad excepcionalmente avanzada. Además de la OldList original, Neil Pederson del Tree Ring Laboratory del Observatorio Terrestre Lamont-Doherty y la Universidad de Columbia ha creado una OLDLIST oriental centrada en árboles viejos en el este de América del Norte. ^[43] Además de estas fuentes de datos de anillos de árboles, existe el ITRDB. ^[44] El Árbol-anillo Banco Internacional de Datoses mantenido por el Programa de Paleoclimatología de la NOAA y el Centro Mundial de Datos de Paleoclimatología. El banco de datos incluye medidas sin procesar del ancho del anillo o de la densidad de la madera, y cronologías del sitio. Los parámetros climáticos reconstruidos, incluida la sequía de América del Norte, también están disponibles para algunas áreas. Se incluyen más de 2000 sitios en seis continentes.

El árbol más antiguo conocido es un pino bristlecone de Great Basin, Pinus longaeva , que crece en las Montañas Blancas del este de California. Edmund Schulman le quitó el corazón al árbol a finales de la década de 1950, pero nunca fue fechado. Recientemente, Tom Harlan completó la datación de la muestra del núcleo antiguo. El árbol todavía está vivo y tiene 5062 años en la temporada de crecimiento de 2012. ^[42] Se dan edades más antiguas para los brotes que crecen a partir de raíces o colonias clonales, pero estos valores no son de un tallo individual que ha persistido durante ese tiempo. Si estos se consideran árboles más viejos o no, depende de la definición del término "árbol".

A pesar de la gran cantidad de trabajo realizado por los dendrocronólogos en la investigación de árboles, las edades máximas que pueden alcanzar la mayoría de las especies comunes no están claras. Los dendrocronólogos suelen centrarse en árboles que se sabe que tienen una vida útil prolongada al investigar un sitio. Esto se debe a que su objetivo es la reconstrucción paleoclimática o la investigación arqueológica y los árboles de vida más larga proporcionan un registro de datos más largo. La mayoría de las especies que se cree que tienen una vida más corta no se han investigado sistemáticamente ni se han fechado de forma cruzada. La Native Tree Society ^[45] está compilando recuentos de anillos básicos para muchas de estas especies con el fin de comprender mejor la estructura de edad de los bosques que están investigando, con el reconocimiento de que las edades de los recuentos de anillos pueden estar desviadas debido a anillos falsos o faltantes.

Fórmulas de árboles grandes

Fórmula forestal americana . American Forests ^[4] ha desarrollado una fórmula para calcular los puntos de los árboles para determinar los árboles campeones para cada especie. Tres medidas: circunferencia del tronco (pulgadas), altura (pies) y extensión media de la corona (pies). Los árboles de la misma especie se comparan utilizando el siguiente cálculo:

Circunferencia del tronco (pulgadas) + Altura (pies) + ¼ Extensión promedio de la corona (pies) = Puntos totales.

El Programa Nacional de Árboles Grandes de American Forests es el más grande del mundo con coordinadores en los cincuenta estados y el Distrito de Columbia y se utiliza como modelo para varios programas de Árboles Grandes en todo el mundo. American Forests lo describe como un movimiento de conservación para localizar, apreciar y proteger las especies de árboles más grandes de los Estados Unidos con más de 780 campeones coronados cada año, con 200 especies más sin un campeón coronado en 2012, y documentado en su publicación bianual: el Registro Nacional de Grandes Árboles. El programa funciona desde 1940.

Por ejemplo, el Registro Nacional de Árboles Grandes de Australia ^[46] utiliza la fórmula Bosques Americanos. Las medidas individuales se enumeran utilizando valores tanto imperiales como métricos. Los árboles deben tener un solo tallo a 1,4 m sobre el suelo donde se mide la circunferencia. Escriben que hacer que los puntos de árboles australianos sean directamente comparables a los EE. UU. Es importante porque los australianos pueden ver el Registro de árboles grandes de los bosques estadounidenses y obtener de inmediato y mucho placer al comparar sus campeones con los nuestros, y viceversa para los entusiastas de los árboles de América del Norte que ven nuestro NRBT.

Índice de dimensión del árbol . La Native Tree Society, además de la fórmula de American Forests, utiliza un enfoque alternativo para comparar tamaños relativos de árboles, tanto dentro de la misma especie como con otros. ^{[3] [47]}El índice de dimensión del árbol (TDI) es altamente adaptable y se puede adaptar para reflejar los atributos de un árbol individual y cómo se comparan en relación con el espécimen más grande conocido. La premisa es que a las dimensiones específicas del árbol se les da un valor (porcentaje) que refleja su rango relativo frente al máximo conocido para la misma dimensión para la especie. Por ejemplo, la cicuta oriental más alta conocida obtendría un valor de 100 para la altura, ya que representa el 100% del valor máximo conocido para la especie. Un árbol más pequeño que tuviera el 75% de la altura máxima conocida obtendría un valor de 75 para su altura. Asimismo, los valores de diámetro y volumen estarían determinados por el valor relativo al compararlos con los máximos conocidos. Con tres atributos clasificados, el valor máximo de TDI sería teóricamente 300. Sin embargo,esto representaría un árbol que exhibe los tres máximos, una posibilidad poco probable. Sin embargo, el tamaño aparente de un árbol se puede realizar clasificando los valores acumulativos frente al máximo teórico. Una escala de árbol cercana a 300 sugeriría que era casi el espécimen más grande teóricamente posible basado en los máximos conocidos actualmente. Friends of Mohawk Trail State Forest presentó un TDI de dos valores usando la altura y la circunferencia para 259 pinos blancos (Pinus strobus) a MA DCNR en 2006.Friends of Mohawk Trail State Forest presentó un TDI de dos valores usando la altura y la circunferencia para 259 pinos blancos (Pinus strobus) a MA DCNR en 2006.Friends of Mohawk Trail State Forest presentó un TDI de dos valores usando la altura y la circunferencia para 259 pinos blancos (Pinus strobus) a MA DCNR en 2006.^[48] Los valores de TDI en el conjunto de datos oscilaron entre 172,1 y 125,2 de un máximo posible de 200.

Aproximación del valor del árbol (EE. UU.)

Los estudios han demostrado que los árboles contribuyen hasta en un 27% del valor de tasación de la tierra en determinados mercados y citan el siguiente cuadro ^[49], que puede extrapolarse con cuidado.

Valores básicos del árbol (varía según la región) ^[50]

diámetro (pulgadas)	valor (1985 US $)
10	$ 1,729
14	$ 3,388
18	$ 5.588
26	$ 11,682
30	$ 15,554

Lo más probable es que utilicen un diámetro medido a la altura del pecho, 4,5 pies (140 cm) sobre el suelo, no el diámetro de la base más grande. Un modelo general para cualquier año y diámetro es

Valor = 17.27939 * (diámetro ^ 2) * 1.0264 ^ (año-1985) ... asumiendo una inflación del 2.64% por año. ^[51]

El lado derecho de esta ecuación está escrito para pegarlo en Excel o Google para realizar el cálculo. Las extrapolaciones de cualquier modelo pueden variar ampliamente, por lo que las estimaciones de valor para diámetros mayores de 30 pulgadas (760 mm) pueden tener que tener un límite para que los árboles no excedan el 27% del valor total de la tierra tasada.

Localización

Al igual que con cualquier otra investigación científica, es fundamental establecer la ubicación de los árboles que se están investigando. Sin esa información, la ubicación del árbol puede perderse y otros investigadores no podrán reubicar el árbol en el futuro. También existe la posibilidad de que el mismo árbol se identifique erróneamente y se vuelva a medir como un árbol diferente. Se deben tomar las ubicaciones de GPS para cada árbol medido. En la mayoría de los casos, el GPS es lo suficientemente preciso como para distinguir la ubicación de un árbol específico. La precisión real que alcanzan los usuarios depende de varios factores, incluidos los efectos atmosféricos y la calidad del receptor. Los datos del mundo real recopilados por la FAA muestran que algunos receptores GPS SPS de alta calidad ofrecen actualmente una precisión horizontal superior a los 3 metros. ^[52] Si GP no está disponible, entonces los datos aproximados de latitud y longitud deben ser mapas topográficos o fuentes de fotografías aéreas como Bing Maps, Google Earth o servicios similares.

Bases de datos de árboles

Varios de los grupos de árboles más grandes mantienen bases de datos interactivas de información de árboles. Hay diferentes tipos de información disponibles en diferentes bases de datos y existen diferentes requisitos para la entrada de datos. American Forests proporciona una base de datos de búsqueda de sus árboles Champion ^[53] y en 2012 incluyó datos sobre 780 especies de árboles. La mayoría de los grandes programas estatales individuales se administran a través de los programas American Forest Big Tree. ^[54] La Native Tree Society tiene su propia base de datos Trees Database ^[55] con el requisito de que los árboles ingresados ​​cumplan con sus estándares de medición de altura. También existen bases de datos mantenidas por el Registro Nacional de Árboles Grandes de Australia, ^[56] El Registro de Árboles de Nueva Zelandia, ^[57]Árboles monumentales ^[58] (centrado principalmente en Europa pero que incluye árboles de otras partes del mundo) y The Tree Register: un registro único de árboles notables y antiguos en Gran Bretaña e Irlanda. ^[59]

Hay muchos otros sitios mantenidos por grupos e individuos que incluyen tabulaciones de árboles grandes de un área específica, de una especie en particular o simplemente de los individuos más grandes. Algunos de estos incluyen Landmark Trees, ^[60] Native Tree Society, ^[61] Old Trees en los Países Bajos y Europa Occidental, ^[62] los grandes eucaliptos de Tasmania y Victoria, ^{[63] [64]} y la Old Growth Forest Network. ^{[sesenta y cinco]}

En todos los casos, los datos recopilados deben organizarse en un formato útil de búsqueda que se pueda utilizar. Native Tree Society proporciona una hoja de cálculo Excel descargable gratuita que se puede utilizar para organizar conjuntos de datos de árboles Hoja de cálculo de datos de medición de árboles . ^[66] La hoja de cálculo se puede modificar según las necesidades del usuario.

Índices de Rucker

El índice de Rucker es una familia de índices que se utilizan para comparar la población de árboles entre diferentes sitios de árboles. ^[67]No depende de la especie y se puede aplicar a sitios de diferentes tamaños. El índice de Rucker básico es una medida de la altura total del árbol. El índice de altura de Rucker 10 o RI10 es el promedio numérico de la altura en pies del individuo más alto de cada una de las diez especies más altas de un sitio. Una especie en particular ingresa al índice solo una vez. El índice proporciona una evaluación numérica tanto de la altura máxima como de la diversidad de las especies dominantes. Los valores de índice altos son el resultado de muchos factores, incluidos el clima, la topografía, los suelos y la falta de alteraciones. Si bien los sitios más extensos se benefician de una mayor variedad de hábitats y más árboles individuales, algunos sitios excepcionales son bastante pequeños. El índice de altura de Rucker es esencialmente una versión escorzada de un perfil completo de todas las especies que se encuentran en un sitio en particular.

También se pueden calcular variaciones del índice de Rucker. Si el sitio tiene una gran diversidad de especies, se puede calcular un RI20 utilizando veinte especies. Para sitios con datos limitados o baja diversidad de especies, se puede calcular un RI5 con solo cinco especies. También se puede calcular un índice de circunferencia de Rucker o RGI10 utilizando la circunferencia del individuo de circunferencia más grande en cada una de las diez especies más gordas de un sitio.

El índice de altura de Rucker o índice de Rucker tiene numerosos méritos que lo convierten en una medida útil al comparar varios sitios de árboles altos:

1. La fórmula es sencilla, inequívoca y fácil de aplicar;
2. El índice se puede aplicar a los bosques en cualquier área con cualquier composición de árboles;
3. El índice requiere una mezcla bastante diversa de árboles para generar un valor de índice alto; y
4. Para obtener una diversidad suficiente de árboles de gran altura, se requiere al menos un tamaño modesto o una parcela de bosque más grande y un examen razonablemente minucioso para generar un valor de RI alto.

En enero de 2012 ^[68], el índice de Rucker calculado para el mundo era de 312,39 pies. El índice de Rucker para la costa oeste de América del Norte, y también toda América del Norte es 297 ^[69] El RI10 para el Parque Nacional Great Smoky Mountains es 169,24, ^[68] el sitio más alto en el este de Estados Unidos. Para el noreste de Estados Unidos, el RI10 es 152,6, y para el sureste, excluyendo GSMNP, el RI10 es 166,9. ^[70]

Ver también

• regla de ramificación de da Vinci
• Inventario forestal

Referencias

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