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樹木には、大きさ、形、生育習性など、さまざまな種類があります。樹木は、一本の幹、複数の幹が集まった塊、萌芽更新、クローン群落、あるいはさらに珍しい樹木群として生育することがあります。ほとんどのチャンピオンツリープログラムは、各樹種の中で最大の一本幹の樹木を見つけて測定することに重点を置いています。一本幹の樹木の大きさを特徴づけるために一般的に測定される基本的なパラメータは、樹高、樹幹周、樹冠の3つです。林業家は樹木の体積も測定します。これらの基本的な測定に関する詳細なガイドラインは、Will Blozan著の「The Tree Measuring Guidelines of the Eastern Native Tree Society」[ 1 ]に記載されています。[ 2 ] [ 3 ]
樹木の測定方法の概要は、世界中の巨木の記録に関わっているさまざまなグループによっても提示されています。これには、とりわけ次のものが含まれます。a) American Forests Tree Measuring Guidelines; [ 4 ] b) National Register of Big Trees - Australia's Champion Trees: Tree Measurement, Champions and Verification; [ 5 ] c) Tree Register: A unique record of Notable and Ancient Trees in Britain and Ireland - How to measure trees for inclusion in the Tree Register ; [ 6 ]および d) NZ Notable Trees Trust. [ 7 ]測定されるその他のパラメータには、幹と枝の体積、樹冠構造、樹冠体積、および樹木全体の形状が含まれます。これらのより高度な測定の概要については、上記の Blozan および Will Blozan と Jess Riddle による「Tsuga Search Measurement Protocols」（2006 年 9 月）[ 8 ] 、および Robert Leverett [ 9 ]と Leverett 他による樹幹モデリングで説明されています。 [ 10 ]多幹樹木やその他のより特殊な形態の樹木に対する適切な測定プロトコルはあまり明確に定義されていませんが、いくつかの一般的なガイドラインを以下に示します。
樹高とは、木の根元から樹頂の最も高い枝までの垂直距離のことです。樹高と幹周の両方において、樹幹の根元は、樹の髄が下の地面と交わる高さ、つまり「どんぐりが芽生えた場所」として測定されます。[ 2 ] [ 3 ]斜面では、これは樹の上側と下側の地面の中間点とみなされます。樹高は、さまざまな精度でさまざまな方法で測定できます。[ 11 ]直接測定する方法があります。背の低い木は、樹頂まで垂直に伸ばした長い棒を使用して測定できます。大きな木は、登って、登った最高点から樹幹までテープで測定できます。必要に応じて、その点から棒を使用して樹頂までの距離を測定できます。歴史的に、樹高を見つける最も直接的な方法は、木を切り倒して地面に横たわった状態で測定することでした。
地上から離れた場所から樹高を測定することもできます。最も基本的な遠隔高さ測定方法は、すべて棒測定法のバリエーションです。[ 12 ] [ 13 ]高さは相似三角形の原理を使用して計算されます。短い棒を、その底辺が垂直になるように腕を伸ばして垂直に突き出します。測量者は、棒の底辺が下の手の上にあるときに木の根元と揃い、棒の上端が木のてっぺんと揃うまで、木に向かって近づいたり離れたりします。下の手から測量者の目までの距離、下の手から棒の上端までの距離、目から木の根元までの距離をテープで測定します。目から手までの距離と目から木の根元までの距離の比は、木のてっぺんが根元の上に垂直に位置している場合、棒の長さと木の高さの比に等しくなります。
（目から木の根元までの距離／目から棒の根元までの距離）×棒の長さ＝木の高さ
2つ目の方法は傾斜計と巻尺を使用するもので、林業でよく用いられています。[ 14 ]この方法は三角関数の正接関数を応用しています。この方法では、視準位置から木の幹までの水平距離を測定します。木の頂上までの角度は傾斜計で測定します。
目の高さから木の幹までの水平距離 × 接線 Θ = 目の高さより上の高さ
木が目の高さより下に伸びている場合は、目の高さより下の長さを求めるために同じ手順が使用され、それが目の高さより上の高さに加算されて、木全体の高さが求められます。傾斜計には異なる目盛りが付いていますが、すべて同じ機能が適用されます。角度で読み取る場合は、上記のように計算します。パーセント目盛りが付いている場合は、パーセントを木までの距離に掛けて、目の高さより上と下の高さまたは伸びを求めます。66フィートの目盛りが付いているものもあり、木から66フィート離れた場所で使用すると、目の高さより上または下の高さを目盛りから直接読み取ることができます。この種の測定には、しばしば誤差が伴います。この手順では、木の頂上が木の根元の真上にあると想定しています。木の頂上は、根元の真上（または幹の水平点）から大きくずれている可能性があります。この影響による典型的な誤差は、10～20フィート程度です。より大きな問題は、前方に傾いた枝を木の実際の頂上と誤認することです。この間違いに関連する誤差は、数十フィートもの誤差を生じさせる可能性があり、40フィート以上の誤差がさまざまなチャンピオンツリーリストに掲載された例もあり、少なくとも2つのケースでは誤差が60フィートを超えています。[ 15 ] [ 16 ]
3つ目の遠隔測定法は、サインハイト法またはENTS法と呼ばれています。[ 2 ] [ 3 ] [ 17 ]この方法では、レーザー距離計と傾斜計を使用する必要があります。この方法では、測量士がレーザー距離計を使用して木の頂上までの距離を直接測定します。頂上までの角度は傾斜計で測定します。目の高さより上の木の頂上の高さ：[高さ = 角度のサインΘ × 頂上までの距離] 目の高さより下または上の木の根元の広がりを測定する場合も同じプロセスが使用されます。測定は直角三角形の斜辺に沿って行われ、上と下の三角形は独立しているため、木の頂上が根元からずれていても計算に影響しないため問題ありません。さらに、レーザー距離計で木の上の枝をスキャンして、実際に最も高い頂上を見つけることができ、頂上を誤って識別するという大きなエラーを回避できます。木の真の頂上が誤って識別された場合、木の高さの測定値は単にいくらか短くなるだけで、誇張されることはありません。高さは測定対象に対して正しい値になります。校正、複数回の測定、および最も近いヤードまたはメートルまでしか読み取れないスケールに対処する技術を使用すれば、この方法論を使用して木の高さを通常1フィート以内の精度で測定できます。その他の測定技術には、トランシットとトータルステーションを使用した測量、拡張ベースライン法、視差法、および3つの垂直線法があります。[ 11 ]
幹周とは、木の幹の軸に垂直に測った幹の周囲の長さの測定値です。[ 18 ]幹周を使用して等価直径を求める方法は、今でも使用されている古い林業の測定方法です。米国では、幹周は地上から4.5フィートの高さで測定されます。[ 2 ] [ 4 ]世界の他の地域では、1.3メートル、[ 19 ] 1.4メートル、[ 5 ] [ 20 ]または1.5メートルの高さで測定されます。[ 21 ]
樹木の周囲長の測定は、通常、適切な高さで幹にテープを巻き付けて行います。樹木の周囲長は、レチクル付き単眼鏡、写真判読、または一部の電子測量機器を使用して遠隔で測定することもできます。[ 2 ] [ 8 ]これらの遠隔測定方法では、実際に測定されるのは測量者に対して垂直な直径であり、その数値に円周率を掛けて周囲長に変換します。多くの樹木は、根元で外側に広がっています。周囲長を決定するための幹の標準的な高さは簡単に測定でき、ほとんどの樹木では、根元の広がりの大部分よりも上にあり、幹の大きさのかなりおおよその値が得られます。最も大きな樹木、または幹のかなり上の部分で根元の広がりが広い樹木の場合は、広がりの上の2番目の周囲長も測定し、その高さを記録することが適切です。
この高さより下に大きく枝分かれしている箇所がある場合（小さな不定芽や枯れ枝は除く）、幹周は最も低い枝の真下の最も細い部分で測定し、その高さを記録します。測定位置の高さにこぶや突起がある場合は、その突起のすぐ上、または突起の真下の幹の最も細い部分で幹周を測定し、その高さを記録します。
木が傾斜地に生えている場合、木の根元は、木の中心または髄が下の支持面と交わる点、通常は木の側面に沿った斜面の中腹あたりとみなすべきです。木が大きく、この測定方法では幹周ループの一部が地表より下に来る場合は、斜面の高い側の地表から4.5フィート（約1.4メートル）の高さで測定を行う必要があります。
測定対象の樹木が単幹か多幹かを必ず明記してください。単幹の樹木とは、地際部に髄が1本しかない樹木のことです。地際部に髄が複数ある樹木は多幹樹木として分類し、幹周測定値に含まれる幹の数を明記してください。樹木の根元の膨らみがこの標準的な幹周の高さよりも高い場合は、可能であれば根元の膨らみより上の部分で2回目の幹周測定を行い、その高さを明記してください。
樹冠の広がりは、直径で表した樹冠の面積または平面面積の尺度です。[ 2 ]最も基本的な樹冠の広がりの測定は、樹冠領域を横切る2本の線の平均長さです。最初の測定は、樹冠の最長軸に沿って、一方の端から反対側の端まで行います。2番目の測定は、樹冠の中央部を通る最初の線に垂直に行います。2つの値を平均して樹冠の広がりを計算します。2番目の方法は、幹の中心の側面から樹冠の端まで走る4本以上のスポークの系列を取ることです。測定するスポークの数が多いほど、樹冠の大きさがより正確に表されます。樹冠の広がりは、すべてのスポークの平均の2倍です。開けた場所にある樹木の場合、樹冠の広がりは、Google Earthなどの航空画像から測定することもできます。プログラムには、樹冠を横切る複数の直径を測定または平均できる長さ測定ツールが組み込まれています。または、Google Earth画像上で領域を囲み、囲まれた面積を計算できるアドオンソフトウェアパッケージも利用可能です。これを樹冠の広がりに変換できます。[ 22 ] [ 23 ]では、コンパスと傾斜計を用いて樹冠の外縁を測量するか、樹冠の縁から幹までの測定値と樹冠の周囲を測量する組み合わせによって、樹冠面積を測定する4つの方法も提供している。必要に応じて、最大樹冠幅と最大枝長も測定できる。
樹冠体積は、基本的な樹冠広がり測定の拡張として測定できます。 1 つの方法は、樹木の周囲のさまざまな位置から樹冠の外面に点のネットワークをマッピングし、マップ位置と高さでプロットすることです。 樹冠自体はより小さなセグメントに分割でき、各セグメントの体積を個別に計算できます。たとえば、樹冠を標高によって一連の円盤状のスライスに分割し、各円盤の体積を計算し、すべての円盤の合計を足し合わせて樹冠体積を決定できます。 Frank [ 24 ]は、平均樹冠広がり、樹冠の基部から頂部までの高さを測定し、樹冠プロファイルを樹冠プロファイル形状のファミリーの最も適合するものに一致させる必要がある、より単純な方法を開発しました。 この方法は、測定された樹冠の長さと平均樹冠広がりが与えられたときに、選択したプロファイルを樹木の軸を中心に回転させることで囲まれた体積を計算します。
樹木の体積測定には、幹の体積のみが含まれる場合もあれば、枝の体積も含まれる場合もあります。[ 25 ]体積測定は、地上または空中の方法によって行うことができます。地上での測定は、レチクル付き単眼鏡、レーザー距離計、および傾斜計を使用して行われます。[ 2 ] [ 8 ]空中での測定は、木に登ったクライマーが直接巻尺で測定します。レチクル付き単眼鏡は、ガラスを通して見える内部スケールを備えた小型望遠鏡です。単眼鏡を三脚に取り付け、レンズを通して樹木の幹を視認します。幹の幅は、レチクルスケールの単位数として測定されます。レーザー距離計と傾斜計を使用して、ターゲットポイントの高さと距離を測定します。距離がわかっており、レチクルスケールの単位で表された測定された樹木の直径と、製造元から提供され、ユーザーが校正したレチクル付き単眼鏡の光学スケーリング係数があれば、その地点での樹木の直径を計算できます。
直径＝（レティクルスケール）×（ターゲットまでの距離）÷（光学係数）
この手順では、木の根元から頂上まで、木の幹に沿って一連の直径を系統的に測定し、その高さを記録します。既知のサイズのスケールが含まれ、対象までの距離がわかっている写真から、幹や枝のセグメントの直径を計算できるようにする写真法がいくつか開発されています。[ 26 ] [ 27 ] [ 28 ]
樹木登りでは、巻尺を使って木の周囲を物理的に測定することができます。登攀者は、最も安全な登攀地点に到達するまで木に登ります。この地点に到達したら、ドロップロープを使って幹の側面に沿って巻尺を引き上げます。巻尺の上端をこの地点で軽く固定し、幹に沿って自由に垂らします。最も高い登攀地点から木の頂上までの距離は、木の頂上から巻尺の固定点まで伸びる棒を使って測定します。この高さを記録し、その地点での木の直径を測定します。次に、登攀者は木を懸垂下降し、巻尺を巻いてさまざまな高さで幹の周囲を測定します。各測定の高さは、幹に沿って固定された巻尺を基準とします。空中または地上からの方法のどちらを使用する場合でも、直径または周囲長の測定は木の幹に沿って均等な間隔で行う必要はありませんが、幹の直径の変化を適切に表すために十分な数の測定を行う必要があります。
幹の体積を計算するために、木は一連のセグメントに分割され、各セグメントの直径は連続する直径で、長さは下側の直径と上側の直径の高さの差に等しくなります。累積幹体積は、測定された木のセグメントの体積を合計することによって計算されます。各セグメントの体積は、円錐台の体積として計算されます。
体積 = h(π/3)(r 1 2 + r 2 2 +r 1 r 2 )
同様の、しかしより複雑な式は、胴体の形状がかなり楕円形に近い場合に使用でき、その場合、楕円の長軸と短軸の長さは各セグメントの上部と下部で測定されます。[ 2 ] [ 8 ]
幹が二股に分かれている部分では、幹の直径は円形や単純な楕円形にはなりません。ツガ探索プロジェクト[ 8 ]の一環として、ブロザンは、この不規則な形状の部分を囲む木製の枠を作成し、枠に対する幹の表面の位置を測定しました。これらの点をグラフにプロットし、不規則な幹の形状の断面積を計算しました。この面積は、体積の公式で使用するために、等価な円形の面積に変換されました。
多くの樹木は基部で大きく外側に広がっており、この基底楔形部分は凹凸のある複雑な表面を持っています。斜面に生える樹木では、この体積はさらに複雑になります。多くの場合、実効直径の最良推定値を使用してこの基底部分の体積を近似することができます。その他の場合、フットプリントマッピングが選択肢となります。フットプリントマッピングでは、水平な長方形の基準フレームを樹木の基部の周りに配置して水平面を作成します。幹表面上の複数の点の位置をフレームに対して測定し、プロットします。このプロセスを異なる高さで繰り返し、異なる高さで一連の仮想スライスを作成します。次に、各スライスの体積を計算し、すべてを合計して基底楔形部分の体積を決定します。Taylor [ 29 ] [ 30 ]は、光学視差スキャン技術を使用してクラウドマッピングプロセスを開発しており、樹木の幹の周囲で数千の測定が行われます。これらを使用して幹の3次元モデルを再現でき、体積データは計算できる値の中に含まれています。
樹冠マッピングとは、樹冠内の枝の位置とサイズを三次元空間にマッピングするプロセスです。これは労力を要するプロセスであり、通常は最も重要な標本のみに行われます。これは通常、樹木内の固定位置または一連の位置から行われます。スケッチや写真がプロセスを容易にするために使用されます。樹木に登り、主幹とすべての反復幹の位置、および幹から発生するすべての枝を含む全体的な構造をマッピングします。樹冠内のすべての枝点の位置を一定のサイズまで、また、さまざまな反復、折れ目、ねじれ、または樹木内のその他の偏心の位置もマッピングされます。マッピングされた各幹と枝は、基部の直径、長さ、および方位角が測定されます。クライマーは特定の周囲を測定し、樹木内の他の特徴を詳細に記録します[ 31 ] [ 32 ] [ 33 ]
すべての木が単一の幹を持つわけではなく、また、大きさや形状のために測定上の問題が生じる木もあります。変わった形態には、木に影響を与えた異常な状況によって成長した形態や、他のほとんどの樹種では見られない変わった成長形態を持つ木などがあります。Frank [ 34 ]は、さまざまな木の形態の分類システムを提案しました。1) 単幹の木、2) 多幹の木、3) クローン萌芽、4) クローン群落、5) 結合して抱き合う木、6) 倒木、7) 樹木複合体、8) ガジュマルのような木、9) 大きな気根系を持つ木、10) 着生木。この初期の枠組みは、NTS 内の議論の中で進化し続けていますが、これらのさまざまな木の成長形態を測定する方法の最初の出発点と提案を提供しています。
これらの樹木のほとんどは独特な形状をしており、容易に測定できないため、推奨されるアプローチ[ 35 ]は、樹木の詳細な記述を作成し、その記述を補強し、より明確にするためにどのような測定値を取得できるかを記述することです。これらの樹木は、数値測定値の集合ではなく、記述形式の場合でも記録されるべきです。
可能な限り一貫して測定すべきパラメータがいくつかあり、高さはその一例です。幹と樹冠が占める断面積も、一般的に測定可能なパラメータです。その特定の樹木の説明を補足すると思われるその他の測定も行うことができます。GPS 位置情報は可能な限り取得する必要があります。GPS 機器がない場合は、Google マップまたは地形図から位置情報を取得する必要があります。これらの基本事項に加えて、規定値を超える幹の数、最大の幹の最大周囲長、および特定の樹木群に適切と思われる値などを記録する必要があります。これらの珍しい樹木の写真は、説明されている内容の理解を大幅に向上させ、他の人が樹木を視覚化するのに役立つため重要です。特定の樹木の写真を研究者のメモにある樹木の説明と関連付けることができるプロセスまたはシステムが必要です。説明と測定の目的は、樹木または樹木群を記録することです。
一本幹の木も測定上の問題を引き起こす可能性があります。例えば、米国西部で生育するセコイアのように、幹周が非常に大きい木を考えてみましょう。これらの木が緩やかな斜面に生えている場合、木の髄が地面から出ている位置から4.5フィート上の位置で幹周を測定すると、テープの上端が地面より下になってしまう可能性があります。このような場合は、木の高い側の地面から4.5フィート上の位置で標準的な幹周を測定し、その値を測定結果の説明に記載するのがより良いでしょう。高さわずか6フィートの矮小な木々が生い茂る山頂の森林を測定する場合、4.5フィートの位置で幹周を測定しても意味がありません。このような矮小な木々の場合は、根元から1フィート上の位置で幹周を測定する方が適切かもしれません。幹周の測定は、可能な限り標準的な高さで行うべきです。この測定が意味をなさない場合は、より適切な位置で幹周を測定し、その高さを記録しておく必要があります。
多幹樹は、単幹樹に次いで最も一般的な樹形です。多くの場合、これらは単一の根塊から複数の幹が成長したものです。これは、一部の樹種において、最初の幹が損傷または折れた場合に、元の根塊から2本以上の新しい芽が成長する際に頻繁に発生します。これらは遺伝的には同じですが、成長形態が異なるため、単幹樹とは異なる測定カテゴリーとして扱う必要があります。これらの複数の幹は、通常、根元で一緒に成長して大きな塊を形成し、より高い位置で個々の幹に分かれます。胸高で個々の幹になっている場合は、個々の幹を個別に測定し、個々の単幹樹として扱うことができます。胸高で一緒に成長している場合は、その高さで幹の周囲を測定し、周囲測定値に含まれる幹の数を記載する必要があります。胸高で樹木が大きく外側に広がっている場合は、胸高と地面の間の最も狭い点で周囲を測定し、その高さを記録します。低い枝やこぶなど、単幹樹木について概説されているその他の幹周測定ガイドラインは、複数幹樹木の幹周にも適用されます。複数幹樹木の場合、最も高い幹の高さが複数幹樹木全体の高さとなり、すべての幹の樹冠幅を合わせたものが複数幹樹木の樹冠幅となります。個々の幹のうち1本が他の幹よりも著しく大きい場合は、単幹樹木として扱うことができます。その幹の幹周は、幹が他の幹から出ている部分で測定され、その幹の高さと樹冠幅は個別に測定されます。
パンドポプラのようなクローンコロニーは、広大な面積を占めることがあります。コロニーが占める面積と、存在する最大の幹の大きさを測定する必要があります。
ガジュマルのような樹木も同様に、広い範囲に複数の幹が広がっている構造をしています。これらの樹木の多くは、内部の幹に容易にアクセスできません。そのため、計測方法としては、多数の幹が占める面積、樹冠が占める面積、樹高、その他調査者が適切と判断するあらゆる寸法を測定することが考えられます。これらの測定値は、記述と写真によって補足されます。こうした特異な形態を持つ樹木に関するすべての事例において、その特徴を記録することが目的となります。
樹種によって樹形が異なる傾向があり、同じ樹種内でも樹形は様々です。一般的に、開けた場所に生える樹木は背が低く、樹冠が広い傾向があり、森林地帯に生える樹木は背が高く、樹冠が狭い傾向があります。森林地帯では、樹木はより高く成長し、利用可能な光をめぐって他の樹木と競争するため、高さの成長により多くのエネルギーを費やします。多くの場合、多くの樹種の最も高い個体は、その場所で二次的な樹種として、他の背の高い樹種と光をめぐって競争している場所に見られます。ヘンリー・コーウェル・レッドウッド州立公園でゼーン・ムーア[ 36 ]によって発見された、高さ169.4フィートの背の高いベイローレル（ Umbellularia californica ）は、他の背の高い樹種の中で生える、非常に背の高い下層樹木の例です。
樹木形状の三項プロット。さまざまな樹木形状をグラフィカルにプロットする方法は、Frank [ 37 ]によって三項プロット図を使用して開発されました。三項プロットは、合計が定数になる 3 つの項を含む任意のデータセットをグラフィカルに表示するために使用できます。一般的に、この定数は 1 または 100% です。これは、最も一般的に測定される 3 つの樹木寸法をプロットするのに理想的です。分析の最初のステップは、樹木の平均的な形状が一般的にどのようなものかを決定することです。これら 3 つの基本パラメータは、高さ、幹周、平均樹冠幅の比率として表すことができます。樹木の中には、高くて細いものもあれば、低くて広く広がっているものもあります。平均的な樹木形状を決定するために使用されるデータは、NTS 2009 データセットの 192 種類の樹種のそれぞれ最大の樹木の表から得られます。[ 38 ]リストに含まれる測定値について、平均幹周、高さ、樹冠幅の値が計算されました。このデータセットでは、平均高さは 87.6 フィート、平均幹周は 100.1 インチ、平均幅は 54.9 フィートでした。分析の目的でこれらの値が正確である必要はありません。次のステップは、各測定パラメータを標準化することです。特定の木について測定された量は、上記で決定された標準値で割られます。次のステップは、3 つのパラメータの合計がパーセンテージで 1 に等しくなるようにデータセットを正規化することです。これにより、異なるサイズのさまざまな木の形状を比較できます。最後のステップは、これらの結果を三元グラフとしてプロットして、結果をよりよく比較することです。例として、NTS Live Oak Project [ 39 ]の一部として測定された 140 本のライブオークの測定データは、このプロセスを使用してグラフ化されました。
ライブオークのデータを表すクラスターは、樹木の形状の一般的なパターンの極端な端に位置します。高さの割合は形状値の最大値17.23%と最小値6.55%を示し、幹周（データセットでは最小19フィート）は最大値58.25%と最小値40.25%を示し、平均樹冠幅は最大値49.08%と最小値30.92%を示します。これらの点は、現地で測定されたライブオークの最大の標本の測定値を表し、通常は開けた場所で育った標本を表していますが、形状クラスターの密さは依然として注目に値します。データセットには複数の幹を持つ木と単一の幹を持つ木の両方が含まれていますが、両方とも同じ密なクラスター内にプロットされていることはさらに興味深い点です。[ 37 ]
年輪年代学とは、樹木の年輪の年代測定と研究を行う科学です。温帯や寒冷地の樹木は通常、毎年1つの新しい年輪を形成するため、理論的には年輪の数を数えることで樹齢を推定できます。しかし、干ばつの年など、樹木が年輪を形成しない年があるという問題があります。また、生育期が中断された年には、偽の年輪が2つ形成されることもあります。樹木の年輪は、通常、一連のコアサンプルを採取することで測定されます。ボーラーを用いて、生きている樹木または丸太から鉛筆ほどの直径、あるいはそれより小さいコアを採取します。倒木や枯れ木の場合は、円盤状の断面、いわゆる「樹木クッキー」を採取することもあります。これらを研磨し、年輪を識別し、年輪の数とそれぞれの間隔を記録します。年輪年代学者は、複数の樹木の年輪を比較することで、年輪の欠落や偽の年輪の有無を判断できます。このプロセスを通して、樹木の年輪記録は過去の気候条件を調査するために利用できます。[ 40 ] [ 41 ]熱帯樹木には年輪がないことが多く、これらの樹木の年齢は、樹木から採取した木材サンプルの放射性炭素年代測定によって測定できます。
樹木の最大年齢に関する主要なリストは 2 つあります。OldList は、ロッキー山脈樹木年輪研究によって維持されている古代樹木のデータベースです。[ 42 ]その目的は、異なる地域における異なる種が到達できる最大年齢を特定し、非常に高齢の個体を識別できるようにすることです。オリジナルの OldList に加えて、ラモント・ドハティ地球観測所およびコロンビア大学の樹木年輪研究所の Neil Pederson は、北米東部の古い樹木に焦点を当てた東部 OLDLIST を作成しました。[ 43 ]これらの樹木年輪データのソースに加えて、ITRDB があります。[ 44 ]国際樹木年輪データバンクは、NOAA 古気候プログラムおよび世界古気候データセンターによって維持されています。データバンクには、生の年輪幅または木材密度の測定値とサイトの年代記が含まれています。北米の干ばつを含む再構築された気候パラメータも一部の地域で利用可能です。6 大陸の 2000 を超えるサイトが含まれています。
最も古い樹木として知られているのは、カリフォルニア州東部のホワイト山脈に生育するグレートベースン・ブリストルコーンパイン（Pinus longaeva）です。この樹木は1950年代後半にエドモンド・シュルマンによってコアサンプルが採取されましたが、年代測定は行われていませんでした。最近、トム・ハーランが古いコアサンプルの年代測定を完了しました。この樹木は今も生きており、2012年の成長期時点で5062歳です。[ 42 ]根やクローンコロニーから生える芽については、より古い樹齢が示されていますが、これらの値は、その期間存続してきた個々の幹からのものではありません。これらが古い樹木と見なされるかどうかは、「樹木」という用語の定義に依存します。
年輪年代学者が樹木を調査するために膨大な量の作業を行ってきたにもかかわらず、最も一般的な樹種の最大寿命は明らかになっていません。年輪年代学者は通常、調査対象地を調査する際に、長寿であることが知られている樹木に焦点を当てます。これは、彼らの目的が古気候復元または考古学的調査であり、長寿の樹木はより長いデータ記録を提供するためです。寿命が短いと考えられているほとんどの樹種は、体系的に調査され、クロスデートされていません。ネイティブツリー協会[ 45 ]は、年輪の欠落や偽の年輪のために年輪数による年齢がずれる可能性があることを認識した上で、調査対象の森林の年齢構造をよりよく理解するために、これらの樹種の多くについて基本的な年輪数を集計しています。
アメリカンフォレストの公式。アメリカンフォレスト[ 4 ]は、樹種ごとにチャンピオンツリーを決定するためのツリーポイントを計算する公式を開発しました。3つの測定値：幹の周囲（インチ）、高さ（フィート）、平均樹冠幅（フィート）。同じ樹種の木は、次の計算を使用して比較されます。
幹周（インチ）＋高さ（フィート）＋平均樹冠幅（フィート）の1/4＝合計ポイント。
アメリカン・フォレストの国立巨木プログラムは、全米50州とコロンビア特別区にコーディネーターを擁する世界最大規模のプログラムであり、世界各地の巨木プログラムのモデルとなっています。アメリカン・フォレストはこのプログラムを、米国で最も大きな樹種を探し出し、その価値を認識し、保護するための保全活動と位置づけており、毎年780本以上の巨木がチャンピオンに認定され、2012年にはさらに200種以上の樹種がチャンピオンに認定されず、隔年発行の出版物「国立巨木登録簿」に記録されています。このプログラムは1940年から運営されています。
例えば、オーストラリア国立巨木登録簿[ 46 ]は、アメリカンフォレストの方式を採用しています。個々の測定値は、ヤード・ポンド法とメートル法の両方の値で記載されています。幹周を測定する地上1.4mの高さで、幹が一本でなければなりません。オーストラリアの樹木ポイントを米国と直接比較できるようにすることは重要であると彼らは述べています。なぜなら、オーストラリア人はアメリカンフォレストの巨木登録簿を見て、自国のチャンピオンと米国のチャンピオンを比較することで即座に大きな喜びを得ることができ、また北米の樹木愛好家がオーストラリアのNRBTを見て、その逆も可能だからです。
樹木寸法指数。ネイティブツリー協会は、アメリカンフォレストの式に加えて、同じ種内および他の種との比較において、樹木の相対的な大きさを比較するための別のアプローチを使用しています。[ 3 ] [ 47 ] 樹木寸法指数（TDI）は非常に適応性が高く、個々の樹木の特性と、既知の最大の標本との比較を反映するように調整できます。前提は、樹木の特定の寸法に、その種の同じ寸法の既知の最大値に対する相対的な順位を反映する値（パーセンテージ）を与えることです。たとえば、最も高い既知の東部ツガは、その種の既知の最大値の100%を表すため、高さに100の値を与えます。既知の最大高さの75%の低い樹木は、高さに75の値を与えます。同様に、直径と体積の値は、既知の最大値に対する順位付けの相対値によって決定されます。 3 つのランク付けされた属性がある場合、理論上の最大 TDI 値は 300 になります。ただし、これは 3 つの最大値すべてを示す 1 つの木を表すことになり、可能性は低いです。ただし、累積値を理論上の最大値と比較してランク付けすることで、木の見かけの大きさを認識できます。300 に近いスケールの木は、現在知られている最大値に基づいて理論的に可能な最大の標本に近いことを示唆します。高さと周囲を使用した 2 つの値 TDI は、2006 年にモホーク トレイル州立森林の友の会によって MA DCNR に 259 本のホワイト パイン (Pinus strobus) について提示されました。[ 48 ]データセットの TDI 値は、可能な最大値 200 のうち 172.1 から 125.2 の範囲でした。
研究によると、特定の市場では樹木が評価された土地の価値の最大27％を占めていることが示されており、注意深く外挿できる次の表[ 49 ]が引用されています。
これらは恐らく、より大きな底径ではなく、地上4.5フィート（140cm ）の高さで測定した直径を使用していると思われます。どの年式と直径にも適用できる一般的なモデルは次のとおりです。
この式の右辺は、ExcelやGoogleに貼り付けて計算できるように記述されています。どのモデルからの外挿も大きく変動する可能性があるため、直径が30インチ（760mm ）を超える樹木の価値推定値は、樹木が土地の評価額全体の27%を超えないように上限を設ける必要があるかもしれません。
他の科学調査と同様に、調査対象の樹木の位置を特定することが極めて重要です。その情報がなければ、樹木の位置が不明になり、他の調査員が将来的にその樹木を再発見できなくなる可能性があります。また、同じ樹木が誤って識別され、別の樹木として再測定される可能性もあります。測定対象の樹木ごとにGPS位置を取得する必要があります。ほとんどの場合、GPSは特定の樹木の位置を識別するのに十分な精度を備えています。ユーザーが実際に達成する精度は、大気の影響や受信機の品質など、多くの要因に依存します。FAAが収集した実世界のデータによると、現在、一部の高品質のGPS SPS受信機は3メートル以上の水平精度を提供しています。[ 52 ] GPSが利用できない場合は、緯度と経度の概算データは地形図、またはBing Maps、Google Earth、または同様のサービスなどの航空写真ソースを使用する必要があります。
大規模な樹木団体のいくつかは、樹木情報のインタラクティブなデータベースを維持しています。異なるデータベースでは異なる種類の情報が利用可能であり、データ入力の要件も異なります。American Forests は、チャンピオンツリーの検索可能なデータベースを提供しており[ 53 ]、2012 年には 780 種の樹木に関するデータが含まれていました。個々の州のビッグツリープログラムのほとんどは、American Forest Big Tree Programs を通じて管理されています。[ 54 ] Native Tree Society は独自のデータベース Trees Database [ 55 ]を持っており、入力された樹木は高さ測定基準を満たしている必要があります。また、オーストラリアの National Register of Big Trees [ 56 ] 、ニュージーランドの Tree Register [ 57 ] 、 Monumental Trees [ 58 ] (主にヨーロッパに焦点を当てていますが、世界の他の地域の樹木も含まれています)、および英国とアイルランドの注目すべき古代樹のユニークな記録である The Tree Register [ 59 ]によって維持されているデータベースもあります。
特定の地域、特定の樹種、あるいは単に最大の個体の巨木を一覧にしたサイトは、グループや個人によって管理されているものが他にも多数あります。これらの中には、ランドマークツリー[ 60 ] 、ネイティブツリーソサエティ[ 61 ]、オランダと西ヨーロッパの古木[ 62 ] 、タスマニアとビクトリアの大きなユーカリ[ 63 ] [ 64 ]、オールドグロースフォレストネットワーク[ 65 ]などがあります。
いずれの場合も、収集したデータは、検索可能な便利な形式に整理する必要があります。ネイティブツリー協会は、樹木データセットの整理に使用できる無料のダウンロード可能なExcelスプレッドシート「樹木測定データスプレッドシート」を提供しています。[ 66 ]このスプレッドシートは、ユーザーのニーズに合わせて変更できます。
ラッカー指数は、異なる樹木サイト間の樹木個体数を比較するために使用される指数群です。[ 67 ]種に依存しないため、さまざまなサイズのサイトに適用できます。基本的なラッカー指数は、樹木全体の高さの尺度です。ラッカー高さ指数10またはRI10は、サイトで最も高い10種の樹木のうち、最も高い個体の高さ（フィート）の数値平均です。特定の種は、指数に1回だけ含まれます。この指数は、優占種の最大高さと多様性の両方を数値で評価します。高い指数値は、気候、地形、土壌、撹乱の少なさなど、多くの要因の結果です。最も広いサイトは、より多様な生息地とより多くの個体樹木の恩恵を受けますが、例外的なサイトの中には非常に小さいものもあります。ラッカー高さ指数は、基本的に、特定のサイトで見つかったすべての種の完全なプロファイルの短縮版です。
ラッカー指数のバリエーションも計算できます。生息地の種多様性が高い場合は、20種のデータを使用してRI20を計算できます。データが限られている、または種多様性が低い場合は、わずか5種のデータを使用してRI5を計算できます。また、生息地で最も太い10種のそれぞれの個体の胴回りの最大径を使用して、ラッカー胴回り指数（RGI10）を計算することもできます。
ラッカー高指数（またはラッカー指数）には、さまざまな高木生育地を比較する際に役立つ多くの利点があります。
2012年1月[ 68 ]に計算された世界のラッカー指数は312.39フィートでした。北米西海岸および北米全体のラッカー指数は297です[ 69 ]。グレートスモーキーマウンテン国立公園のRI10は169.24で、米国東部で最も高い場所です[ 68 ]。米国北東部のRI10は152.6、GSMNPを除く南東部のRI10は166.9です[ 70 ] 。
{{cite web}}: CS1 maint: タイトルとしてアーカイブされたコピー (リンク) 2013 年 3 月 4 日にアクセス。{{cite web}}: CS1 maint: タイトルとしてアーカイブされたコピー (リンク) 2013 年 3 月 4 日にアクセス。