木の測定

樹木には、さまざまな大きさや形、生育習性があります。標本は、個々の幹、複数の幹の塊、雑木林、クローン群落、またはより珍しい樹木複合体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、各種の最大の単一幹の標本を見つけて測定することに重点を置いています。単一幹の木のサイズを特徴付けるために一般的に測定される 3 つの基本パラメータがあります。樹高測定、樹胴回り測定、樹冠測定です。森林管理者は樹木容積測定も行います。これらの基本測定の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]}

これらは、世界中の巨木の記録に携わるさまざまなグループによっても提示されている、樹木を測定する方法の要約です。これらには、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 including in the Tree Register、^[6]、d) NZ Notable Trees Trust ^[7]などがあります。その他の測定パラメータには、幹と枝の体積、樹冠構造、樹冠体積、樹木全体の形状などがあります。これらのより高度な測定の概要は、上記の Blozan や、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 らによる樹幹モデリングで説明されています。 ^[10]多幹樹やその他の珍しい樹木に対する適切な測定プロトコルは明確に定義されていないが、以下にいくつかの一般的なガイドラインを示す。

樹高は、樹木の根元から樹木の一番上の枝までの垂直距離です。樹木の根元は、高さと胴回りの両方で、樹木の髄が地面と交差する高さ、つまり「ドングリが芽生えた場所」として測定されます。^{[2] [3]}斜面では、これは樹木の上部と下部の地面の高さの中間とみなされます。樹高は、さまざまな方法で測定できますが、精度はさまざまです。^[11]直接測定する方法もあります。低い木は、長い棒を樹木のてっぺんまで垂直に伸ばして測定できます。大きな木は、登って登った最高点から樹木の根元まで巻尺で測定します。樹木のてっぺんまでの距離は、必要に応じて棒を使ってその点から測定できます。歴史的に、樹高を測定する最も直接的な方法は、樹木を切り倒して地面に伏せた状態で測定することでした。^[要出典]

樹木の高さは、地面から離れた場所から測定することもできます。最も基本的な遠隔高さ測定法はすべて、棒測定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、その底部が垂直になるように腕の長さで垂直に伸ばします。測量士は、下の手の上にある棒の底部が樹木の底部と一列に並び、棒の上部が樹木の頂部と一列に並ぶまで、樹木に向かって出たり入ったりします。下の手から測量士の目までの距離が測定され、下の手から棒の上部までの距離が測定され、目から樹木の根元までの距離が巻尺で測定されます。目から手までの距離の比率は、目から樹木の根元までの距離に対する比率であり、樹木の頂部が根元より垂直に位置している場合、棒の長さと樹木の高さの比率に等しくなります。^{[引用が必要]}

（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番目の方法は、傾斜計とテープを使用し、林業で一般的に使用されています。^[14]このプロセスでは、三角関数の正接関数を適用します。このプロセスでは、視認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、傾斜計で測定されます。

目の高さから木の幹までの水平距離 x 接線Θ = 目の高さからの高さ

木が目の高さより下に伸びている場合は、同じプロセスを使用して目の高さより下の長さを決定し、それを目の高さより上の高さに加えて、木全体の高さを決定します。傾斜計によって読み取りスケールは異なりますが、すべて同じ機能を適用します。度で読み取る場合は、上記のように計算します。パーセンテージ スケールがある場合は、パーセンテージに木までの距離を掛けて、目の高さより上または下の高さまたは延長を決定します。他の傾斜計には 66 フィート スケールがあり、木から 66 フィートの距離で使用すると、目の高さより上または下の高さをスケールから直接読み取ることができます。このタイプの測定には、多くの場合、エラーが伴います。このプロセスでは、木の上部が木の根元の真上にあると想定されています。木のてっぺんは、根元の真上の点 (または幹の水平点) から大幅にオフセットされている場合があります。この影響による一般的なエラーは、多くの場合、10 ～ 20 フィート程度です。より大きな問題は、前傾した枝を実際の木のてっぺんと誤認することです。この間違いに関連する誤差により、測定値が数十フィートずれる可能性があり、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載っており、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番目の遠隔法は、正弦高さ法またはENTS法と呼ばれます。^{[2] [3] [17]}この方法では、レーザー距離計とクリノメーターを使用します。この方法では、レーザー距離計を使用して測量士が樹木のてっぺんまでの距離を直接測定します。てっぺんまでの角度はクリノメーターで測定します。目の高さからの樹木のてっぺんの高さ: [高さ = 角度のサインΘ x てっぺんまでの距離] 同じプロセスを使用して、目の高さより下または上の樹木の根元の延長を測定します。測定は直角三角形の斜辺に沿って行われ、上部と下部の三角形はどちらも独立しているため、樹木のてっぺんが根元からオフセットされていても計算には影響しません。さらに、樹木の上の枝をレーザー距離計でスキャンして、実際に最も高いのはどれかを見つけることができ、てっぺんを誤認するという大きな間違いを避けることができます。樹木の本当の高さが誤って特定された場合、樹木の高さの測定値は単にいくらか低く測定されるだけで、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ものになります。キャリブレーション、複数回の撮影、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を扱う技術により、この方法を使用して樹木の高さを通常 1 フィート以内で測定できます。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による測量、拡張ベースライン法、視差法、および 3 垂直法などがあります。^[11]

胴回りは、樹木の幹の軸に垂直に測定された幹の周囲の距離の測定値です。^[18]同等の直径を得るために胴回りを使用するのは、現在でも使用されている古い林業測定法です。米国では、胴回りは地面から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]

樹木の胴回りの測定は、通常、正しい高さで幹の周りにテープを巻くことによって行われます。樹木の胴回りは、レチクル付きの単眼鏡、写真による解釈、または一部の電子測量機器を使用して遠隔測定することもできます。^{[2] [8]}これらの遠隔測定法では、測量士に垂直な直径が実際に測定され、その数値に円周率を掛けて胴回りに変換されます。多くの樹木は、根元で外側に広がっています。胴回りを決定するための幹の上の標準の高さは簡単に測定でき、ほとんどの樹木では、その高さは根元の膨らみの大部分より上であり、幹のサイズの適切な近似値になります。最も大きな樹木、または幹のかなり上の根元の膨らみが広い樹木の場合は、膨らみより上の2番目の胴回りも測定し、この高さを記録するのが適切です。^[要出典]

この高さより下に大きく低い枝が生えている場合は、小さな後生枝や枯れ枝は無視して、最も低い枝の下の最も狭い点で胴回りを測定し、その高さを記録する必要があります。測定高さに節や突起がある場合は、突起の真上または突起の下の幹の最も狭い点で胴回りを測定し、その高さを記録する必要があります。^{[引用が必要]}

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差する場所、通常は木の側面に沿った斜面の中央にある場所とみなされます。木が大きく、この測定によって胴回りのループの一部が地面より下になる場合は、斜面の高い側で地面から 4.5 フィート上を測定する必要があります。^{[引用が必要]}

測定する木が単幹か多幹かは常に記録しておく必要があります。単幹の木とは、地上レベルで髄が 1 つしかない木です。地上レベルで髄が 1 つ以上ある木は、多幹の木としてリストし、胴回り測定に含まれる幹の数を記録します。木の根元の張り出しがこの既定の胴回りの高さより上に伸びている場合は、理想的には、可能であれば根元の張り出しより上で 2 回目の胴回り測定を行い、この高さを記録します。^{[引用が必要]}

樹冠の広がりは、樹冠の面積または平面面積を直径で表した測定値です。^[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われます。2 回目の測定は、樹冠の中心塊を通る最初の線に垂直に行われます。2 つの値を平均して樹冠の広がりを計算します。2 つ目の方法は、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シリーズを取ることです。測定されたスポークの数が多いほど、樹冠のサイズをより正確に表します。樹冠の広がりは、すべてのスポークの平均の 2 倍です。開けた場所にある木の場合、樹冠の広がりは、Google Earth などの航空写真から測定することもできます。プログラムには、樹冠全体の複数の直径を測定または平均化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 画像で領域を囲み、囲まれた領域を計算できるアドオン ソフトウェア パッケージがあります。これを樹冠の広がりに変換できます。^{[22] [23]}は、樹冠の外縁をコンパスと傾斜計で測量するか、樹冠の縁から幹までの測定と樹冠の周囲の測定を組み合わせて樹冠面積を測定する4つのオプションも提供しています。必要に応じて、最大樹冠の広がりと最大枝の長さの測定も行うことができます。^[要出典]

樹冠の体積は、基本的な樹冠の広がりの測定を拡張して測定できます。1 つの方法は、樹冠の外側の表面上のさまざまな位置から点のネットワークをマップし、マップの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、各ディスクの体積を計算し、すべてのディスクの合計を加算して樹冠の体積を決定できます。Frank ^{[24] は、}平均樹冠の広がり、樹冠の基部から上部までの高さを測定し、樹冠のプロファイルを樹冠のプロファイル形状のファミリーに最もよく合うものに一致させる、より簡単な方法を開発しました。この方法では、測定された樹冠の長さと平均樹冠の広がりに基づいて、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によって囲まれた体積を計算します。^{[引用が必要]}

樹木の体積測定には、幹の体積だけ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、地上または航空の方法で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、およびクリノメーターを使用して行われます。^{[2] [8]}航空測定は、木に登った人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の望遠鏡です。単眼鏡は三脚に取り付けられ、レンズを通して木の幹を視認します。幹の幅は、レチクルスケールの単位で測定されます。目標点の高さと距離は、レーザー距離計とクリノメーターを使用して測定されます。距離がわかっていれば、レチクルスケールの単位で表された測定された木の直径と、メーカーによって提供され、ユーザーが調整したレチクル付き単眼鏡の光学スケーリング係数を使用して、その地点での木の直径を計算できます。

直径 = (レチクルスケール) × (ターゲットまでの距離) ÷ (光学係数)

この手順で、樹幹から樹頂までの一連の樹木の直径を樹幹から樹頂まで体系的に測定し、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で、幹と枝の直径を計算できる写真撮影方法が開発されています。^{[26] [27] [28]}

木登りをする人は、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。木登りをする人は、木に登って、最も高い安全な登頂点に到達します。この地点に到達すると、巻尺がドロップロープを使って幹の側面に沿って引き上げられます。この地点で巻尺の上端を軽く留め、幹に垂らしたままにします。最も高い登頂点と木の上部との距離は、木のてっぺんから巻尺のアンカーポイントまで伸びるポールを使って測定します。この高さを記録し、その地点で木の直径を測定します。次に、木登りをする人は、異なる高さで巻尺を使って幹の周囲を測定しながら木を懸垂下降します。各測定の高さは、幹に沿って伸びる固定巻尺を基準とします。空中測定法と地上測定法のどちらを使用する場合でも、直径または胴回りの測定は、木の幹に沿って均等に間隔をあける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。^[要出典]

幹の容積を計算するには、樹木を一連のセグメントに分割します。各セグメントの直径は、各セグメントの底部と上部の直径で、長さは下部の直径と上部の直径の差に等しくなります。累積幹容積は、樹木の測定されたセグメントの容積を合計して計算されます。各セグメントの容積は、次の式で表される円錐台の容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、幹がかなり楕円形に近い形状をしており、楕円の長軸と短軸の長さが各節の上部と下部で測定される場合に使用できます。^{[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ではありません。ツガ探索プロジェクト^[8]の一環として、ブロザンは奇妙な形の部分にフィットする木枠を作り、木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、体積計算式で使用するために等価の円形面積に変換されました。

多くの樹木は根元で大きく外側に広がっており、この基部のくさびは凹凸のある複雑な表面をしています。斜面に生育する樹木では、この体積はさらに複雑になります。多くの場合、この基部の体積の近似値は、表される有効直径の最良の推定値を使用して使用できます。その他の場合には、フットプリント マッピングがオプションです。フットプリント マッピングでは、水平な長方形の参照フレームを樹木の根元の周りに配置して水平面を作成します。幹の表面上の複数のポイントの位置をフレームに対して測定し、プロットします。このプロセスはさまざまな高さで繰り返され、さまざまな高さの一連の仮想スライスが作成されます。次に、個々のスライスの体積が計算され、すべてが合計されて基部のくさびの体積が決定されます。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、樹木の幹の周囲で何千もの測定が行われます。これらを使用して、幹の 3 次元モデルを再現することができ、体積データは計算可能な値の中に含まれています。^{[引用が必要]}

樹冠マッピングとは、樹冠内の枝の位置と大きさを 3 次元空間にマッピングするプロセスです。これは労働集約的なプロセスであり、通常は最も重要な標本にのみ使用されます。これは通常、樹木内の特定の位置または一連の位置から行われます。スケッチと写真を使用して、プロセスを容易にします。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。樹冠内の特定のサイズまでの分岐点の位置、および樹木内のさまざまな反復、折れ、ねじれ、または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、基底直径、長さ、および方位角が測定されます。登山者は特定の円周を測定し、樹木内のその他の特徴を詳細に説明します^{[31] [32] [33]}

すべての樹木が一本の幹を持っているわけではなく、また、樹木の大きさや形状によっては、測定にさらなる問題が生じる。変わった樹形には、樹木に影響を与える異常な状況によって成長した樹形や、他のほとんどの樹種には見られない異常な成長形態を持つ樹形が含まれる。フランク^{[34] は、}さまざまな樹形の分類システムを提案した。1) 一本の幹を持つ樹木、2) 多幹を持つ樹木、3) クローン雑木林、4) クローン群落、5) 接合樹木および抱擁樹木、6) 倒木、7) 樹木複合体、8) バンヤンのような樹木、9) 大きな気根系を持つ樹木、10) 着生樹。この最初の枠組みは、NTS 内の議論の中で進化し続けてきたが、最初の始まりであり、これらのさまざまな樹木の成長形態を測定する方法についての提案を提供している。^[要出典]

これらの樹木のほとんどは形が独特または異常で、簡単に測定できないため、推奨されるアプローチ^[35]は、樹木の詳細な物語的説明を書き、説明を補強してより明確にするためにどのような測定ができるかを示すことです。これらの樹木は、結果が数値測定の集合ではなく、書面による物語の形であっても文書化する必要があります。^{[引用が必要]}

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ます。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。特定の木の説明文に補足できそうな場合は、他の測定値も取得できます。可能な限り GPS 位置を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を取得する必要があります。これらの基本情報のほかに、規定値より大きい幹の数、最大幹の最大胴回り、および特定の木のグループに適切と思われる値も記録する必要があります。これらの珍しい木の写真は、説明されている内容の理解を大幅に向上させ、他の人が木を視覚化するのに役立つため重要です。特定の木の写真を研究者のメモにある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。説明文と測定値の目的は、木または木のグループを文書化することです。^[要出典]

幹が一本の木でも、測定に問題が生じることがあります。米国西部に生育するセコイアの一部のように、胴回りが非常に大きい木を考えてみましょう。たとえ緩やかな斜面でも、幹回りを木の髄が地面から出ている高さから 4.5 フィート上で測定すると、テープの上側が地面より下になる可能性が高くなります。この場合、よりよい選択肢は、木の高い側の地面から 4.5 フィート上で標準の胴回りを測定し、測定の説明にその旨を記載することです。高さがわずか 6 フィートの低木が生い茂る山頂の森を測定する場合、4.5 フィートで測定した胴回りは意味がありません。これらの低木の場合、根元から 1 フィート上で測定した胴回りの方が適切かもしれません。胴回りの測定は、可能な限り標準の高さで行う必要があります。この測定が意味をなさない場合は、より適切な位置で追加の胴回り測定を行い、その高さを記載する必要があります。^{[引用が必要]}

多幹樹は、単幹樹の次に一般的な形態です。これらは、単一の根塊から成長した別々の幹を表すことがよくあります。これは、一部の種で、最初の幹が損傷または破損し、その代わりに元の根塊から 2 本以上の新しい芽が成長した場合に頻繁に発生します。これらは遺伝的には同じですが、成長形式が異なるため、単幹樹とは異なる測定カテゴリとして考える必要があります。これらの複数の幹は通常、一緒に成長して基部で大きな結合した塊を形成し、より高い高さで個々の幹に分かれます。胸の高さで個々の幹である場合、個々の幹を個別に測定し、個別の単幹樹として扱うことができます。胸の高さで一緒に成長している場合は、その高さでそれらの結合した胴回りを測定し、記載されている胴回り測定に幹の数を組み込む必要があります。木が胸の高さで大きく外側に広がっている場合は、胸の高さと地面の間の最も狭い点で胴回りを測定し、その高さを記録します。低い枝や節など、単幹樹木向けに概説されているその他の胴回り測定ガイドラインは、多幹樹木にも適用されます。多幹標本の中で最も高い幹の高さが多幹標本の高さとなり、多幹標本全体の個々の幹の冠の広がりが多幹の冠の広がりとなります。個々の幹の 1 つが他のすべての幹よりも大幅に大きい場合は、単幹樹木として扱うことができます。その胴回りは、その幹が結合した塊から出てくる部分で測定され、その特定の幹の高さと冠の広がりは個別に測定されます。

パンドポプラなどのクローン群落は、数エーカーの広さを占めることがあります。群落が占める面積と、存在する最大の幹のサイズを測定する必要があります。

バンヤンのような木も同様に、広い範囲に広がる複数の幹で構成されています。これらの標本の多くは、内部の幹に簡単にアクセスできません。測定のアプローチとしては、多数の幹が占める面積、樹冠が占める面積、樹高、および調査者が適切と考えるその他の測定値を測定することが考えられます。これらの測定値は、物語の説明と写真で補足されます。これらの珍しい形状の木の場合、その特徴を記録することが目標です。^{[引用が必要]}

樹木の種類によって形は異なり、同じ樹木の種類でも樹形はさまざまです。一般的に、開けた場所に生育する樹木は背が低く、樹冠が広い傾向があり、森林に生育する樹木は背が高く、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、樹高の成長に多くのエネルギーを注ぎます。多くの樹種で最も背の高い例は、その場所で二次的な種であり、他の背の高い樹種と光をめぐって競争している場所で見つかることがよくあります。ヘンリー・コーウェル・レッドウッド州立公園でゼイン・ムーア^[36]が発見した高さ 169.4 フィートの背の高い月桂樹 ( Umbellularia californica )は、他の背の高い樹種に混じって生育する、並外れて背の高い下層樹木の例です。^[要出典]

三元樹形図。さまざまな樹形をグラフで表す方法は、フランク^[37]によって三元図図を用いて開発されました。三元図は、合計が定数となる 3 つの項を含む任意のデータ セットをグラフで表示するために使用できます。通常、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 つの樹木寸法をグラフ化するのに最適です。分析の最初のステップは、樹木の平均形状が一般的にどのようなものかを判断することです。これらの 3 つの基本パラメータは、高さと胴回りと平均樹冠の広がりの比率として表すことができます。背が高くて細い樹木もあれば、低くて広く広がっている樹木もあります。平均樹形を判断するために使用されるデータは、NTS 2009 データセットの 192 の異なる種のそれぞれについて最大の樹木の表から得られます。^[38]平均胴回り、高さ、および樹冠の広がりの値は、リストに含まれる測定値に対して計算されました。このデータセットでは、平均高さは 87.6 フィート、平均胴回りは 100.1 インチ、平均広がりは 54.9 フィートでした。分析の目的では、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、上で決定された標準値で除算されます。次のステップは、パーセンテージとして表される 3 つのパラメータの合計が 1 に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、異なるサイズの異なる木の形状を比較できるようになります。最後のステップは、結果をより適切に比較できるように、これらの結果を 3 元グラフとしてプロットすることです。例として、NTS Live Oak Project ^[39]の一環として測定された 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にプロットされました。

ライブオークのデータを表すクラスターは、樹木の形の一般的なパターンの端に位置します。樹高の割合は、形状値の最​​大値の 17.23% と最小値の 6.55% を示し、幹回り (データセットでは最小 19 フィート) は最大値の 58.25% と最小値の 40.25% を示し、平均樹冠広がりは最大値の 49.08% と最小値の 30.92% を示します。これらのポイントは、現場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ており、通常は開いた成長した標本を表しますが、形状クラスターの密集度は依然として顕著です。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、どちらも同じ密集したクラスター内にプロットされていることに注目すると、さらに興味深いです。^[37]

年輪年代学は、樹木の年輪の年代測定と研究に関する科学です。温帯および寒冷な気候の樹木は、通常、毎年 1 つの新しい年輪を成長させるため、理論的には、存在する年輪の数を数えることで樹齢を判定できます。問題は、特に干ばつの年には、樹木に年輪が成長しない年があるという事実にあります。成長期が中断された他の年には、樹木に 2 つ目の偽の年輪が成長することがあります。樹木の年輪は、通常、一連のコア サンプルを採取して測定されます。ボーラーを使用して、生きている樹木または丸太から鉛筆サイズ以下の直径のコアを採取します。倒木や枯れた樹木の場合は、ディスク セクションまたは「ツリー クッキー」も採取され、研磨されて年輪が識別され、年輪の数と各年輪間の距離が記録されます。複数の樹木の年輪をクロス デートで比較することで、年輪が失われているかどうか、または偽の年輪が存在するかどうかを年輪年代学者が判断できます。このプロセスを通じて、樹木の年輪記録は過去の気候条件を調査するために使用することができます。^{[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することができます。^[要出典]

樹木の最大樹齢のリストには、主に 2 つあります。OldList は、ロッキー山脈の年輪研究によって維持されている古木のデータベースです。^[42]その目的は、さまざまな地域のさまざまな種が到達できる最大樹齢を特定し、非常に古い個体を認識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とコロンビア大学の年輪研究室のニール・ペダーソンは、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]これらの年輪データのソースに加えて、ITRDB があります。^[44]国際年輪データバンクは、 NOAA 古気候学プログラムと古気候学世界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、およびサイトの年表が含まれています。北米の干ばつを含む再構築された気候パラメータも、一部の地域で利用できます。6 大陸の 2,000 を超えるサイトが含まれています。^{[引用が必要]}

最も古い木として知られているのは、東カリフォルニアのホワイト マウンテンに生育するグレート ベイスン ブリスルコーン パイン ( Pinus longaeva)です。この木は 1950 年代後半にエドモンド シュルマンによってコアが採取されましたが、年代は測定さ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。この木は現在も生きており、2012 年の成長期の時点で 5062 歳です。^[42]根から生える新芽やクローン群にはさらに古い年代が付けられますが、これらの値はその期間存続した個々の幹のものではありません。これらが古い木と見なされるかどうかは、「木」という用語の定義によって異なります。^[要出典]

年輪年代学者が樹木の調査に膨大な量の研究を行っているにもかかわらず、最も一般的な樹種の最高樹齢は明らかではありません。年輪年代学者は、遺跡を調査する際には寿命が長いことが知られている樹木に焦点を合わせます。これは、彼らの目標が古気候の復元または考古学的調査であり、寿命の長い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種は、体系的に調査されておらず、交差年代測定もされていません。ネイティブツリー協会^[45]は、調査対象の森林の樹齢構造をよりよく理解するために、これらの種の多くについて基本的な年輪数を集計していますが、年輪の欠落や偽造により年輪数に誤差が生じる可能性があることを認識しています。^[要出典]

アメリカ森林局[ ^4]は、各種のチャンピオンツリーを決定するためのツリーポイントの計算式を開発しました。3つの測定値：幹の周囲（インチ）、高さ（フィート）、平均樹冠の広がり（フィート）。同じ種の木は、次の計算を使用して比較されます。

幹の周囲（インチ）+ 高さ（フィート）+ ¼ 平均樹冠の広がり（フィート）= 合計ポイント。

アメリカ森林局の国立巨木プログラムは世界最大規模で、全 50 州とコロンビア特別区にコーディネーターがおり、世界中のいくつかの巨木プログラムのモデルとして利用されています。アメリカ森林局はこれを、米国最大の樹木種を特定し、評価し、保護する保全運動と表現しています。毎年 780 種以上のチャンピオンが選ばれ、2012 年にはチャンピオンがいない種が 200 種増え、年 2 回発行される「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。^{[引用が必要]}

例えば、オーストラリア国立巨木登録簿^[46]はアメリカ森林の方式を採用している。個々の測定値はヤードポンド法とメートル法の両方で記載されている。樹木は、地上から 1.4 メートルの高さで幹が一本で、その周囲を計測する。オーストラリアの樹木ポイントをアメリカと直接比較できるようにすることは、オーストラリア人がアメリカ森林巨木登録簿を見て、自国のチャンピオンとアメリカのチャンピオンを比較してすぐに大きな楽しみを得ることができるため重要であり、その逆もまた同様であるとオーストラリア森林登録簿は述べている。^[要出典]

樹木寸法指数。アメリカ森林協会は、アメリカ森林協会の公式に加えて、別のアプローチを使用して、同じ種内および他の種と比較して、樹木の相対的なサイズを比較しています。^{[3] [47]} 樹木寸法指数 (TDI) は適応性が高く、個々の樹木の特性と、それらが既知の最大の標本と比較してどのように比較されるか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) が与えられていることです。たとえば、最も背の高い既知のイースタンツガは、その種で知られている最大値の 100% を表すため、高さの値が 100 になります。最大高さの 75% であるより低い木は、高さの値が 75 になります。同様に、直径と体積の値は、既知の最大値に対してランク付けされたとき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の場合、理論上は TDI の最大値は 300 になります。ただし、これは 1 本の木が 3 つの最大値すべてを示すことを意味し、ありそうにありません。ただし、累積値を理論上の最大値に対してランク付けすることで、木の見かけの大きさを実現できます。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。高さと胴回りを使用した 2 つの値の TDI は、2006 年にモホーク トレイル州立森林公園の友の会によって 259 本のホワイト パイン (Pinus strobus) について MA DCNR に提示されました。^[48]データセットの TDI 値は、最大 200 のうち 172.1 から 125.2 の範囲でした。^{[引用が必要]}

研究によると、特定の市場では樹木が土地評価額の27%を占めていることが示されており、次の表^[49]が引用されており、慎重に推定することができます。

これらは、おそらく胸高直径、地上4.5フィート（140cm）の高さで測定されたもので、より大きな底直径ではありません。どの年と直径でも一般的なモデルは

値 = 17.27939*(直径^2)*1.0279^(1985年) ...年間2.79%のインフレを想定。 ^[51]

この式の右側の部分は、ExcelまたはGoogleに貼り付けて計算を実行するために書かれています。どのモデルからの外挿も大きく異なる可能性があるため、直径が 30 インチ (760 mm) を超える場合、樹木が土地評価額全体の 27% を超えないように、推定値に上限を設ける必要がある場合があります。

他の科学的調査と同様に、調査対象の木の位置を特定することは非常に重要です。その情報がなければ、木の位置がわからなくなり、他の調査員が将来その木を再特定できなくなります。また、同じ木が誤って識別され、別の木として再測定される可能性もあります。測定するすべての木について、GPS 位置を取得する必要があります。ほとんどの場合、GPS は特定の木の位置を区別するのに十分な精度です。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、いくつかの要因によって異なります。FAA が収集した実際のデータによると、一部の高品質 GPS SPS 受信機は現在、水平精度が 3 メートルを超えています。^[52] GPS が利用できない場合は、おおよその緯度と経度のデータは、地形図、または Bing Maps、Google Earth などの航空写真ソース、または同様のサービスである必要があります。

大規模な樹木グループのいくつかは、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。データベースによって利用できる情報の種類が異なり、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います^[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。各州のビッグ 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 には独自のデータベース Trees Database ^[55]があり、入力する樹木は高さの測定基準を満たす必要があります。また、オーストラリアの National Register of Big Trees ^[56] 、 The New Zealand 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)、The Tree Register - A unique record of Notable and Ancient Trees in Britain and Ireland. ^{[59]によって維持されているデータベースもあります。}

特定の地域や特定の種の巨木、あるいは単に最も大きな個体の巨木の一覧表を掲載している団体や個人が管理しているサイトは他にも数多くあります。その中には、Landmark Trees、^[60] Native Tree Society、^[61] Old Trees in The Netherlands and Western Europe、^[62] the big eucalypts of Tasmania and Victoria、^{[63] [64]} and the Old Growth Forest Network ^{[65]などがあります。}

いずれの場合も、収集したデータは、検索しやすく使いやすい形式に整理する必要があります。Native Tree Societyは、樹木データセットを整理するために使用できるExcelスプレッドシートを無料でダウンロードできるようにしています。Tree Measurement Data Spreadsheet ^[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、異なる樹木群落間の樹木群落を比較するために使用される指数群である。^[67]これは種に依存せず、さまざまな規模の樹木群落に適用できる。基本的なラッカー指数は、樹木全体の高さの尺度である。ラッカー高さ指数 10 または RI10 は、ある樹木群落で最も背の高い 10 種のそれぞれの最も背の高い個体の高さをフィートで平均した数値である。特定の種は、この指数に 1 回だけ入る。この指数は、優占種の最大高さと多様性の両方を数値的に評価する。高い指数値は、気候、地形、土壌、撹乱の欠如など、多くの要因の結果である。最も広大な樹木群落は、より多様な生息地とより多くの樹木の恩恵を受けるが、例外的に非常に小さい樹木群落もある。ラッカー高さ指数は、基本的に、特定の樹木群落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ある。^[要出典]

ラッカー指数のバリエーションも計算できます。サイトの種の多様性が高い場合、20 種を使用して RI20 を計算できます。データが限られているサイトや種の多様性が低いサイトでは、5 種のみを使用して RI5 を計算できます。ラッカー胴回り指数 (RGI10) は、サイトで最も太った 10 種のそれぞれについて、胴回りが最も大きい個体の胴回りを使用して計算することもできます。^{[引用が必要]}

Rucker Height Index または Rucker Index には、さまざまな高木の場所を比較するときに役立つ測定基準となる多くの利点があります。

1. この式は単純明快で、明確であり、適用も簡単です。
2. この指数は、あらゆる地域の、あらゆる樹木構成の森林に適用できます。
3. 高い指数値を生成するには、かなり多様な樹木の組み合わせが必要である。
4. 十分な多様性を持つ高木を得るには、少なくとも適度な大きさ以上の森林区画と、高い RI 値を生成するためのかなり徹底した調査が必要です。

^{2012年1月[68]}に算出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ズ国立公園のRI10は169.24で、^[68]米国東部で最も高い場所です。米国北東部のRI10は152.6で、GSMNPを除く南東部のRI10は166.9です。^[70]

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