林分特征值六株木法測定效果分析

曹明勇，石軍南，陳宇茂，劉麗娜

(中南林業(yè)科技大學，湖南 長沙 410004)

林分特征值六株木法測定效果分析

曹明勇，石軍南，陳宇茂，劉麗娜

(中南林業(yè)科技大學，湖南 長沙 410004)

摘要：以四川長寧縣為研究對象，采用隨機抽樣方法布點，選取喬木林樣地119塊，分別采取六株木測樹法、角規(guī)測樹法和同心圓測樹法測定了基本數(shù)據(jù)，估測了樣地蓄積量、直徑和樹高。通過比較,六株木法所估測的蓄積量、樹高和直徑與角規(guī)測樹法和同心圓測樹法所得結(jié)果相差微小，其結(jié)果表明：在95%可靠性下，蓄積量估測精度為88.31%；馬尾松直徑估測精度為89.80%，樹高估測精度為87.29%；杉木直徑估測精度為90.56%，樹高估測精度為90.40%；櫟類直徑估測精度為88.64%，樹高估測精度為87.78%；闊葉樹直徑估測精度為88.02%，樹高估測精度為86.16%；說明六株木法在喬木林中估測蓄積量、直徑和樹高具有較好的精度和效率。

關(guān)鍵詞：蓄積量；喬木林；六株木法；長寧

收稿日期：2015-08-13

作者簡介：曹明勇(1989—)，男，湖南人，碩士，主要從事林學森林經(jīng)理研究。

中圖分類號：S791.27

文獻標識碼：A

文章編號：：1674-9944(2015)10-0152-02

1引言

林分特征值的快速與準確的估計研究是一個比較活躍的領(lǐng)域，尤其是林分蓄積量為森林資源的重要指標，它的消長變化是指導林業(yè)生產(chǎn)的重要標志[1]，也是林業(yè)經(jīng)營的重要決策依據(jù)。采用科學的方法進行蓄積量預測將為森林經(jīng)營與規(guī)劃提供可靠的依據(jù)[2]。

森林蓄積量是指一定面積林地上現(xiàn)有樹木的材積總量，一般指樹干的帶皮材積，森林蓄積量是反映一個國家或地區(qū)森林資源總規(guī)模和水平的基本指標之一，也是反映森林資源的豐富程度，衡量森林生態(tài)環(huán)境優(yōu)劣的重要依據(jù)[2]。森林小班積量是森林資源管理與監(jiān)測的基礎，在某種程度上標志著林地生產(chǎn)力的高低以及經(jīng)營措施的效果。小班蓄積量調(diào)查是掌握森林蓄積量的基礎方法，在長期森林經(jīng)營中已形成了角規(guī)法、中心樣圓法、六株木法等多種方法[4]，不同的地域環(huán)境以及不同的調(diào)查方法獲得的林分特征值有所差異。通過不同測定方法的測定結(jié)果的精度和效率比較，為林分特征值調(diào)查方法選擇提供依據(jù)[5]。

2研究區(qū)域概況

長寧縣是四川省宜賓市代管縣，地理坐標為東經(jīng)104°44′22″～105°03′30″，北緯28°15′18″～28°47′48″ ，南北長約60 km，東西寬30 km，全縣輻員面積1 000.2 km2。長寧縣南北兩端小，中腹較大，地勢南高北低，南部為中低山，中北部為丘陵。地勢南高北低，海拔245.9～1 408.5 m。長寧縣屬四川盆地中亞熱帶濕潤性季風氣候，年均氣溫18.3℃，年均降雨量1 141.7 mm，日照時數(shù)987.6 h，無霜期達357 d。

3調(diào)查與統(tǒng)計方法

3.1　樣地布設

樣地布設根據(jù)小班樹種制成全縣總體抽樣范圍的抽樣對象分布圖層，加密公里網(wǎng)點，依據(jù)估算的樣地數(shù)，隨機、等序列號間隔選取樣地。

3.2　測樹方法

3.2.1六株木法

六株木法的樣圓調(diào)查采取隨機抽樣的方法，每個樣圓不預先設定邊界，樣圓內(nèi)的林木以距測量點的遠近分別編號，由近到遠分別編號，分別測量六株木的樹高、胸徑及第六株樹木中心到測量點的距離。以第六株樹木的中心點作為樣圓的半徑，推算樣圓面積，分別計算樣圓內(nèi)的六株木材積的方法求得樣圓蓄積量。經(jīng)換算后便可得每公頃的蓄積量。

公頃蓄積計算公式如下：

(1)

式中：M為每公頃蓄積；Vi為第i株木材積；R為6株木中最大的半徑。

3.2.2角規(guī)點抽樣法

在調(diào)查林分中選取合適的角規(guī)點進行角規(guī)測樹，分別記錄各樹種的公頃斷面積和直徑樹高，再通過二元立木材積式計算立木材積從而計算公頃蓄積量和公頃蓄積。

3.2.3同心樣圓法

每個抽樣單元由6個同心圓形樣地組成，樣圓半徑分別為1 m、2 m、5 m、10 m、15 m、25 m，不同半徑樣圓調(diào)查內(nèi)容有別，5 m半徑檢尺對象為5～8.9 cm的樣木，10 m半徑檢尺對象為9～18.9 cm的樣木，15 m半徑檢尺對象為19～38.9 cm的樣木，25 m半徑檢尺對象為大于或者等于39 cm的樣木。

公頃蓄積計算公式如下：

(2)

式中：M為每公頃蓄積；Vi為第i株木材積；Ri為第i株木所屬樣圓半徑。

4結(jié)果與分析

4.1　林分特征估計精度分析

通過采取六株木、角規(guī)以及同心圓三種不同的調(diào)查法對119個人工林樣點進行調(diào)查，分別收集數(shù)據(jù)并根據(jù)調(diào)查方法所對應的方法計算每個樣點的公頃蓄積量，并將計算的平均直徑、平均數(shù)高和平均蓄積量進行估測精度分析。

從表1中可以看出，三種不同的測樹方法所得到的平均公頃蓄積量相差不大，在95%的可靠性下，蓄積量估測精度都達到88%以上，滿足蓄積抽樣精度要求，說明六株木法在人工林中能夠很好地估測蓄積量。

表1　三種測樹方法所得精度對比

4.2　不同測樹方法測定各個樹種直徑樹高精度對比

表2　三種測樹方法對各樹種直徑樹高精度估測對比

通過表2可以看出3種樣地設置方法對馬尾松、杉木、櫟類和闊葉樹的精度分析都滿足精度要求，在95%的可靠性下，直徑估測精度最低為88.02%，最高精度為92.86%，樹高估測精度最低為86.14%，最高精度為92.83，不同方法對直徑和樹高的估測精度偏差不大，同心圓測樹法精度最高，角規(guī)測樹法次之，然后是六株木測樹法，說明六株木法用于估測人工林中的直徑樹高具有良好的效果。

5結(jié)論與討論

(1)研究結(jié)果表明，在95%的可靠性下，采取六株木法、角規(guī)法和同心圓法，蓄積量估測結(jié)果無顯著性差異，精度都達到88%以上，同心圓法的精度最高，到達89.36%，角規(guī)法次之，達到88.86，六株木法與角規(guī)差異微小，為88.31%，說明六株木法用于人工林中蓄積量估測能得到很好地應用。

(2)研究結(jié)果表明，在95%的可靠性下，采取六株木法來對人工林中馬尾松、杉木、櫟類和闊葉樹的直徑樹高精度估測最低為86.16%，與角規(guī)測樹法和同心圓測樹法精度估測相差微小，說明六株木法在人工林中的直徑樹高估測能夠很好地應用。

(3)六株木法能在人工林中得到很好的應用，那么是否能在天然林中得到應用還有待研究。

參考文獻：

[1]孫海鵬,包占青,姜志強.林木蓄積量預測[J].內(nèi)蒙古林業(yè)調(diào)查設計,1999(3)：106～109.

[2]叢沛桐，祖元剛，王瑞蘭,等.GIS與ANN整合技術(shù)在森林資源蓄積量預測中的應用[J].地理科學,2004,24(5):591～596.

[3]云南省林業(yè)廳.云南省森林資源規(guī)劃設計調(diào)查操作細則(試行)[S].昆明：云南省林業(yè)廳，2004.

[4]于政中.森林經(jīng)理學[M].北京:中國林業(yè)出版社，1992.

[5]徐禎祥，張智鵬，劉建生.測定林分蓄積的角規(guī)兩維點抽樣法[J].河南林業(yè)科技,1997(1):2～5.