جرد الغابات

يُعرَّف جرد الغابات بأنه جمع منهجي للبيانات والمعلومات المتعلقة بالغابات لأغراض التقييم والتحليل ^{[ 1 ]} . ويُعدّ تقدير قيمة الأخشاب واستخداماتها المحتملة جزءًا هامًا من المعلومات الأوسع نطاقًا اللازمة للحفاظ على النظم البيئية ^{[ 2 ] [ 3 ]} . عند إجراء جرد للغابات، من المهم قياس وتسجيل ما يلي: أنواع الأشجار، وقطرها على ارتفاع الصدر ، وارتفاعها، وجودة الموقع ، وعمرها، وعيوبها. ومن خلال البيانات المُجمَّعة، يُمكن حساب عدد الأشجار في الفدان الواحد، ومساحة قاعدة الجذع ، وحجم الأشجار في منطقة معينة، وقيمة الأخشاب. ولا يقتصر إجراء الجرد على حساب القيمة فقط، بل يُمكن أيضًا إجراء مسح ميداني للغابة لتقييم الأخشاب بصريًا وتحديد مخاطر الحرائق المحتملة [4]. ويمكن ^{استخدام نتائج هذا} النوع من الجرد في الإجراءات الوقائية والتوعية. كما يُمكن إجراء مسوحات للحياة البرية بالتزامن مع جرد الأخشاب لتحديد عدد وأنواع الحيوانات البرية داخل الغابة. ويهدف الجرد الإحصائي للغابات إلى توفير معلومات شاملة حول حالة الغابات وديناميكياتها لأغراض التخطيط الاستراتيجي والإداري . إن مجرد النظر إلى الغابة لتقييمها يُسمى فرض الضرائب .

بدأ مسح الأشجار وحصرها في أوروبا أواخر القرن الثامن عشر، خشية نفاد الخشب (المصدر الرئيسي للوقود). نُظمت المعلومات الأولية في خرائط استُخدمت لتخطيط الاستخدام. في أوائل القرن التاسع عشر، قدّر جامعو الأشجار حجم الأشجار وانتشارها داخل الغابات الصغيرة بالنظر. أما الغابات الأكبر والأكثر تنوعًا، فقُسمت إلى أقسام أصغر من أشجار متشابهة، قُدّرت كل منها على حدة بالمعاينة البصرية. رُبطت هذه التقديرات معًا لتحديد الموارد المتاحة للغابة بأكملها. ومع تقدم القرن التاسع عشر، تطورت تقنيات القياس، حيث اكتُشفت علاقات جديدة بين القطر والارتفاع والحجم، واستُغلت هذه العلاقات الجديدة. سمحت هذه العلاقات الجديدة بتقييم أكثر دقة لأنواع الأخشاب وإنتاجية الغابات الأكبر حجمًا. بحلول عام ١٨٩١، أُجريت هذه المسوحات من خلال أساليب قائمة على العينات، تتضمن المتوسطات الإحصائية، ووُظفت أجهزة قياس أكثر تطورًا. في القرن العشرين، أصبحت طريقة أخذ العينات الإحصائية راسخة وشائعة الاستخدام. وظهرت تطورات أخرى، مثل أخذ العينات باحتمالات غير متساوية. مع تقدم القرن العشرين، ازداد فهم معاملات الخطأ وضوحًا، وساهمت التكنولوجيا الحديثة للحواسيب، إلى جانب توفر التصوير الجوي والفضائي، في تحسين العملية بشكل أكبر. ويُستخدم الآن المسح الليزري، سواءً الأرضي أو الجوي، جنبًا إلى جنب مع الطرق اليدوية. ونتيجةً لذلك، أصبحت دقة أخذ العينات وقيم التقييم أكثر دقة، مما أتاح ظهور الممارسات الحديثة.

لا يقتصر جرد الغابات على تسجيل ارتفاع الأشجار وقطرها عند مستوى الصدر وعددها لحساب إنتاجية الأشجار، بل يشمل أيضاً تسجيل حالة الغابة، والتي قد تتضمن (على سبيل المثال) الجيولوجيا ، وظروف الموقع، وصحة الأشجار ، وعوامل أخرى متعلقة بالغابة.

المسح الحرجي هو قياس عينة من منطقة حرجية لتقدير كمية الأشجار القائمة في الغابة. تُجمع هذه القياسات في مواقع عينة تُسمى قطعًا أو أرباعًا أو شرائح. كل منطقة عينة فردية تُمثل ملاحظة واحدة ضمن سلسلة من الملاحظات تُسمى عينة. تُوزع مناطق العينة هذه عادةً بشكل عشوائي، غالبًا على شكل مسح خطي . بناءً على حجم القطعة وعدد القطع المقاسة، يمكن معالجة البيانات المُجمعة من هذه القطع للوصول إلى مستويات متفاوتة من الدقة في تقدير يُمكن تطبيقه على كامل المنطقة الحرجية. يُمكن استخدام هذا التقدير لحالة المنطقة الحرجية، وتكوين أنواع الأشجار ، والحجم، وغيرها من السمات المقاسة للنظام الحرجي لأغراض متنوعة. على سبيل المثال، في مقاطعة كولومبيا البريطانية، يُعد بيع أخشاب التاج مشروعًا تجاريًا، ويجب على المشتري، وزارة الغابات والمراعي (البائع)، معرفة كمية ونوعية الأخشاب المباعة. بشكل عام، تتضمن عملية مسح الأخشاب قياسات أو تقديرات لحجم الأخشاب حسب نوع منتجات الغابات (وأحيانًا الدرجة)، وعيوب جذوع الأشجار، ^{[ 5 ]} وأطوال جذوع الأشجار، سواء تم إجراء التقديرات في الميدان أو باستخدام برامج الكمبيوتر.

تعتبر قطع الأرض عينات من الغابة التي يتم جردها، وبالتالي يتم اختيارها وفقًا لما يتم البحث عنه.

المعاينة العشوائية البسيطة : يُستخدم مولد أرقام عشوائية في الحاسوب أو الآلة الحاسبة لتحديد مواقع القطع المراد أخذ عينات منها. وتعني العشوائية هنا تساوي احتمالية اختيار أي قطعة من بين جميع القطع المتاحة، وليس التوزيع العشوائي. غالبًا ما تُعدّل هذه الطريقة لتجنب أخذ العينات من الطرق، وضمان تغطية المناطق غير المشمولة بالمعاينة، ولتسهيل الوصول إلى القطع.

المعاينة المنتظمة : تُجرى هذه العملية عادةً باختيار نقطة عشوائية ثم رسم شبكة على خريطة المنطقة المراد أخذ العينة منها. تحتوي هذه الشبكة على مناطق محددة مسبقًا لأخذ العينات. وهذا يُحسّن كفاءة العمليات اللوجستية ويُقلل من التحيز البشري الذي قد يصاحب المعاينة العشوائية البسيطة.

المعاينة الطبقية المنتظمة : يُعدّ أسلوب المعاينة العشوائية الطبقية أكثر أنواع الجرد شيوعًا. يتضمن هذا الأسلوب أولًا تجميع المناطق حسب الفئات العمرية أو خصائص التربة أو ارتفاع المنحدرات. ثم تُختار قطع أرض من كل مجموعة باستخدام أسلوب معاينة آخر. يتطلب هذا الأسلوب معرفة مسبقة بالأرض، بالإضافة إلى التأكد من صحة عملية التجميع. في مجال الغابات، يُمكن استخدامه لفصل مناطق المزارع عن الغابات المختلطة، على سبيل المثال، ولتقليل وقت المعاينة اللازم.

أخذ العينات العنقودية المنتظمة : عندما يتعذر إنشاء طبقات لأخذ العينات الطبقية ، قد تتوفر بعض المعلومات عن الغابة التي تسمح بتكوين مجموعات صغيرة. تشكل هذه المجموعات الصغيرة من القطع، إذا كانت متقاربة، عنقودًا. ثم تُؤخذ عينات عشوائية من هذه العناقيد، انطلاقًا من الاعتقاد بأنها تمثل التركيبة الفعلية للغابة. ولأنها متقاربة، تقل الحاجة إلى المشي، مما يجعل العملية أكثر كفاءة.

في قطعة أرض ذات نصف قطر ثابت ، يحدد خبير الغابات مركز قطعة الأرض، ثم تُقاس كل شجرة تقع ضمن مسافة محددة من تلك النقطة. تُؤخذ قياسات عينة بحيث تمثل جزءًا من إجمالي مساحة الأشجار. هذا يعني أن الأرقام تتناسب مع القيم الفعلية للأشجار، وبضربها بالقيمة المناسبة، يمكن الحصول على القيم الفعلية للقطعة. تُختار هذه القطع عشوائيًا بحيث يكون لكل نقطة عينة احتمال متساوٍ في أن تُضمّن في العينة العشوائية . غالبًا ما تُستخدم قطع أرض دائرية لأنها لا تتطلب سوى قياس نصف القطر. عادةً ما تُستخدم قطع أرض بمساحة عُشر فدان (  نصف قطرها 37.2 قدمًا).

تعتمد مساحة القطعة المتغيرة بشكل أكبر على حجم الأشجار. تُقاس المساحة عند سلسلة من النقاط، ويتم حصر الأشجار داخل القطعة أو خارجها بناءً على حجمها وموقعها بالنسبة لمركز القطعة. عادةً ما تُستخدم أدوات مثل مقياس الزاوية ، أو المنشور الإسفيني، أو جهاز قياس الزاوية، أو جهاز قياس زاوية الانعكاس لجمع البيانات لهذا النوع من القطع. يتيح ذلك تقديرًا سريعًا جدًا لحجم وأنواع الأشجار في قطعة معينة.

تُعدّ خطوط المسح خطوطًا محددة بشكل تعسفي (لمنع التحيز في أخذ العينات) عبر قطعة أرض تُستخدم كشكل خطي لقطعة العينة. ويُشار إليها أحيانًا باسم "خطوط الشريط".

يتم تحديد كمية الأخشاب القائمة التي تحتويها الغابة من خلال:

• فئة العمر (فئة الحجم). هذا المصطلح غير دقيق، ففي الألمانية يُطلق عليه Wuchsklass (فئة النمو)، والصحيح هو حجم الشجرة (فئة الحجم)، والذي قد يكون محدودًا بالظل الذي يغطيها، وليس بالضرورة عمرها البيولوجي، وبالتالي الفيزيولوجي. هذا التمييز مهم إذا كان مالك الشجرة أو مسؤول الغابات يتوقع أن ينتج الخشب من نمو الشجرة مع مرور الوقت، لأن الشجرة الصغيرة القديمة تنمو بشكل مختلف عن الشجرة الصغيرة الفتية. تُقسم فئات العمر عادةً إلى: شتلة، غصن صغير، جذع، شجرة ناضجة (مقسمة إلى مراحل الخشب الضعيف، والخشب المتوسط، والخشب القوي)، شجرة قديمة/متقدمة في السن. يُطلق عليها أحيانًا فئة الحجم أو المجموعة . وتوجد اختلافات بين البلدان والغابات.
• المساحة القاعدية – تُعرّف المساحة التي تشغلها مقاطع جذوع الأشجار وسيقانها عند قاعدتها في جزء معين من الأرض
• Diameter at breast height (DBH) – measurement of a tree's girth standardized with different countries having different standards they are often at 1.3 meters (about 4.5 feet) above the ground
• Form factor – the shape of the tree, based on recorded trees and commonly then given for calculating tree volumes for a given species. It is usually related to DBH or age class. It is distinct from taper.^[6] So it can be conical or paraboloid for example.
• Girard form class – an expression of tree taper calculated as the ratio of diameter inside the bark at 16 feet above ground to that outside bark at DBH, primary expression of tree form used in the United States
• Quadratic mean diameter – diameter of the tree that coordinates to the stand's basal area
• Site index – a species specific measure of site productivity and management options, reported as the height of dominant and co-dominant trees (site trees)in a stand at a base age such as 25, 50 and 100 years
• Tree taper – the degree to which a tree's stem or bole decreases in diameter as a function of height above ground. So it can be sharp or gradual.

The gross and net volume of timber can also be determined through the process of scaling.^[7] According to the Forest Management Service Center of the USDA Forest Service, scaling is used to determine the volume of logs after the harvest.^[8] The volume is estimated for a specific number of logs, such as a log truck load. A predetermined monetary rate is set for timber product type or tree species which is then multiplied by the volume. Volume is determined based on set rules for accounting for defect, and measuring length and diameter of the harvested logs. Another type of scaling, weight scaling, allows the volume of the harvested product to be determined based on the weight of the total product, which differs based on tree species. One hypothesized benefit of scaling rather than timber cruising to determine timber volume is the potential for increasing volume accuracy and decreasing staffing requirements, as the price paid for product is based on volume cut rather than volume appraised, reducing the need for timber cruises to estimate volume. This was demonstrated in a 2011 Minnesota Department of Natural ResourcesReport to the House and Senate Natural Resources Policy and Finance Committees and Divisions.

• الكثافة الشجرية – مقياس كمي للمساحة التي تشغلها الأشجار نسبةً إلى مستوى الكثافة الأمثل أو المطلوب، والذي يختلف باختلاف غرض الإدارة
• مؤشر كثافة الأشجار - مقياس لكثافة الأشجار في منطقة ما، يعتمد على عدد الأشجار لكل وحدة مساحة وقطر جذع الشجرة عند مستوى الصدر (DBH) ذي المساحة القاعدية المتوسطة، ويستند إلى السجلات التاريخية، وهو خاص بنوع الموقع ونوع الأشجار.
• جدول الحجم – مخطط يعتمد على معادلات الحجم ويستخدم الارتباطات بين جوانب معينة من الشجرة لتقدير حجمها القائم
• مخطط إدارة كثافة الأشجار – نموذج يستخدم كثافة الأشجار الحالية للتنبؤ بتكوين الأشجار في المستقبل

يمكن حساب الحجم من المقاييس المسجلة في عينة من قطعة أرض. على سبيل المثال، إذا تم قياس ارتفاع شجرة ما بـ 20 مترًا وقطرها عند مستوى الصدر بـ 19 سم باستخدام بيانات قياسات سابقة لأشجار أخرى، فيمكن تقريب حجمها وفقًا لنوعها. وقد أنشأ جوزيف بولانشوتز ^{[ 9 ]} في النمسا  جدولًا كهذا .

حجم الشجرة = BA × h × f pollanschutz

لذا فإن f pollanschütz سيتم اشتقاقه من الجدول ويسمى بشكل صحيح عامل الشكل.

لتوسيع نطاق هذا المشروع إلى مستوى الهكتار، يجب ضرب الناتج بعدد الأشجار من ذلك الحجم. وهذا ما يُسمى عامل التضخيم.

• عصا بيلتمور – تستخدم علم المثلثات العيني لقياس القطر والارتفاع بسرعة.

  

• شريط قياس القطر - شريط من القماش أو المعدن يُلف حول الجذع، ويتم قياسه وفقًا للقطر.
• مقياس قطر الجذع - يتم وضع شوكتين متصلتين بشريط قياس أو عصا حول الجزء الأكثر متوسطًا من الجذع لتحديد القطر.
• Relascope - أداة متعددة الاستخدامات قادرة على إيجاد ارتفاع الشجرة ومساحة قاعدتها وقطرها في أي مكان على طول جذعها.
• المقياس الميلاني – أداة شائعة الاستخدام لقياس التغيرات في الارتفاع وارتفاع الأشجار.
• قضيب المسح – يستخدم لتقدير عدد قطع الخشب التي تنتجها قطعة معينة من الخشب.
• تم استخدام الماسح الضوئي الليزري مع برنامج الكمبيوتر لحساب المقاييس من البيانات التي تم جمعها باستخدام تقنية الليدار . ^{[ 10 ]}
• المنشور الإسفيني - إسفين زجاجي صغير يكسر الضوء لإنشاء إزاحات مرئية من أجل القدرة على اختيار الأشجار التي يجب تضمينها في العينة عند نقطة أخذ العينات.
• جامع البيانات – جهاز إلكتروني يُستخدم لإدخال بيانات العينات بسرعة، وتحديد موقعها الجغرافي، وفي العصر الحديث، للوصول إلى المواد المرجعية والمواقع الإلكترونية والمصادر التاريخية أثناء عمليات مسح الأخشاب. ^{[ 11 ]} يمكن دمج أجهزة قياس المسافة بالليزر مع برامج جامع البيانات لتعبئة قياسات ارتفاع الأشجار والمسافة تلقائيًا. ^{[ 12 ]}
• مثقاب الزيادة - أداة تستخدم لاستخراج عينة أسطوانية من مادة الخشب بشكل عمودي من الساق مع إلحاق أقل قدر ممكن من الضرر بالأنسجة المتبقية. ^{[ 13 ]}

في عام ٢٠١٤، أطلقت منظمة الأغذية والزراعة للأمم المتحدة وشركاؤها، بدعم من حكومة فنلندا، مشروع "أوبن فوريس" (مؤرشف بتاريخ ٢٠٢٢-١٠-٠٦ على موقع "واي باك ماشين") ، وهو عبارة عن مجموعة من أدوات البرمجيات مفتوحة المصدر التي تساعد الدول في جمع وإنتاج ونشر معلومات موثوقة حول حالة موارد الغابات. تدعم هذه الأدوات دورة حياة الجرد بأكملها، بدءًا من تقييم الاحتياجات والتصميم والتخطيط وجمع البيانات الميدانية وإدارتها، وصولًا إلى تحليل التقديرات ونشرها. وتشمل هذه الأدوات معالجة صور الاستشعار عن بُعد، بالإضافة إلى أدوات لإعداد التقارير الدولية لبرنامج REDD+ MRV وتقييمات موارد الغابات العالمية لمنظمة الأغذية والزراعة ( مؤرشف بتاريخ ٢٠١٥-٠٨-١٤ على موقع "واي باك ماشين" ).

• السجل العقاري
• معلوماتية الغابات
• إدارة الغابات
• أنظمة مراقبة الغابات الوطنية
• برنامج الحد من الانبعاثات الناتجة عن إزالة الغابات وتدهورها (REDD)
• Inventaire forestier national (بالفرنسية) (الجرد الوطني للغابات)
• قياس الأشجار

• موسوعة جرد الغابات.
• مقاييس جرد الغابات الشائعة.
• جرد الغابات الوطنية (كندا)