刺槐胸徑與根徑關系研究

2016-01-16 07:26:19王艷艷

綠色科技 2015年9期

王艷艷

(陜西太安省級自然保護區管理局,陜西宜君 727200)

刺槐胸徑與根徑關系研究

王艷艷

(陜西太安省級自然保護區管理局,陜西宜君 727200)

摘要：調查統計了陜西省銅川市宜君縣(屬渭北黃土高原南緣)刺槐的胸徑和根徑,并利用統計學的方法對其進行了分析,得出了刺槐的胸徑和根徑的方程關系,在理論上為根據木材的伐根估計所閥木材立木材積提供了較為簡單的估計方法。

關鍵詞：刺槐;胸徑;根徑;根徑立木材積表

收稿日期：2015-07-15

作者簡介：王艷艷(1978—)，女，陜西人,工程師,主要從事林業科技宣傳推廣、森林資源管護等工作及集體林權制度改革等工作。

中圖分類號：S658.99

文獻標識碼：A

文章編號：編號：1674-9944(2015)09-0062-02

1引言

刺槐(RobiniapseudoacaciaL.)又名洋槐,屬豆科刺槐屬的落葉喬木,原生于北美洲,現被廣泛引種到亞洲、歐洲等地。刺槐樹皮厚,暗色,紋裂多;樹葉根部有一對1~2 mm長的刺;花為白色,有香味,穗狀花序;果實為莢果,每個果莢中有4~10粒種子。刺槐木材堅硬,耐腐蝕,燃燒緩慢,熱值高。刺槐花可食用,刺槐花產的蜂蜜很甜,蜂蜜產量高。刺槐栽培變種有紅花刺槐、金葉刺槐等。刺槐在我國有廣泛的分布,但在不同的地區其生長的特性有所不同,本文主要研究刺槐在陜西省銅川市宜君縣(屬渭北黃土高原南緣)的生長狀況以及胸徑和根徑的關系。

1.1　研究的目的和意義

在我國的黃土高原地區,尤其是在黃土高原的南緣,生長有大量的刺槐,在日常的森林管理工作以及林政管理工作中,濫砍濫伐、林木失火以及盜伐等事件時有發生,林業部門要根據實際損失的木材量作為處罰或者量刑的依據,在確定木材的損失量時也要求計量的合法性和準確性。從林學的角度看,根徑可以表述為在森林的調查與管理中測得的伐根根徑以上的某部分的直徑。即使是同一種林木的伐根,根據測定位置的差異,其根徑的數值也是變化的,在實際的測量中,應該根據實際的需要進行測定,胸徑與根徑的關系是編制根徑立木材積表的重要依據。

1.2　研究發展的現狀

近20年來,許多林業科技工作者對區域范圍內林木的胸徑和根徑的關系進行了大量研究,并據此編制了對應的樹種的根徑立木材積表,為測算本地區盜伐或因失火等原因造成的木材損失量,也為本地區的森林資源檔案的更新提供了很大幫助。學者Reineke在經過大量的研究后曾經指出,具有完滿立木度的同齡純林,相同的林分平均直徑,具有相同的單位面積株數而與立地和年齡無關。僅僅需要建立起完滿林分的標準立木株數與林分平均直徑的回歸模型,便可將各不同齡級標準林分平均直徑生長過程信息代入回歸模型,求得相應的標準株數密度。

1.3　研究的內容與方法

本文主要研究陜西省銅川市宜君縣刺槐的胸徑和根徑的關系,并據此編制相應的根徑立木材積表,為本地區森林的管理以及林政執法提供理論依據。本文在研究的過程中使用了調查法、統計法、文獻法、對比分析法等,此研究建立在大量的實測數據之上。

2材料與方法

在陜西省銅川市宜君縣選取刺槐天然林地中設置10塊標準地,取標準地的大小為0.1 hm2,保證其郁密度在0.6以上。在進行實際調查的過程中,首先對標準地進行常規的調查,在進行郁閉度調查的時候采用測線法,保證其精度為0.01,對其中的根徑和胸徑進行對應值的測定。對于根徑,其中根頸的直徑用d0.00表示,0.05 m高處的直徑用d0.05表示,0.1 m處的直徑用d0.10表示,胸徑用d1.3表示,對這些直徑進行測量的時候,統一使用測樹鋼圍尺進行測量,測量的精度應達到0.1 cm,再取其中的平均值。在標準地中共選取樣品木為1 884株,測得的根徑與胸徑的對應關系見表1。

表1　刺槐根徑與胸徑測定樣本按徑階分布統計

2.1　檢驗樣本的資料收集

為了確保所測的實驗數據的準確性,本研究選取了300株刺槐進行實測檢驗,300株刺槐取自全縣不同立地條件,不同區域,每個樣地30株,并對檢驗的結果與所編根徑立木材積表進行檢驗。

2.2　數據的統計與分析

本研究使用Excel表格對試驗中的大量數據進行整體和分析,采用了9種函數的模型進行分析:其中包括指數方程、對數方程、冪函數方程、雙曲線方程、直線方程、拋物線方程、Logistic生長方程以及Mitscherlich生長方程等,對數據進行了處理。

3結果與分析

3.1　刺槐的根徑、胸徑關系分析與根徑材積表

將調查的樣品木采用回歸組的程序進行數據分析,得到的分析結果顯示:d0.10和d1.3、d0.05和d1.3、d0.00和d1.3的函數關系與二次拋物線的函數關系最為接近,經仔細核對對比,兩者的相關性最大,剩余的平方和值最小。本研究選取了3個最優的模型,其相關系數(r)均在 0.997 881 ~ 0.999 521范圍之內,三個最優模型的剩余平方和(Q)也在 340.039 9~76.854 7的允許范圍之內,詳細模型見表2。

表2　刺槐不同位置直徑與胸徑的最優回歸模型

從表2中不難觀察到d0.10和d1.3的回歸方程的相關系數最大,其值為0.999 521,及對比計算,其剩余平方和最小,其值為Q= 76.854 7,由此可以推斷出d0.10和d1.3的相關關系較之其他兩個最為密切。

3.2　根徑立木材積表的編制與檢驗

使用陜西省林業廳使用的《陜西省一元立木材積表》中的刺槐胸徑與樹高經驗公式H=d1.3/(a+d1.3),取其參數為a=1.138 883 8;b=0.020 715 501,以此作為刺槐根徑立木材積表的編制依據。在編制過程中使用的刺槐的二元立木材積式為:

引入d0.10和d1.3、d0.05和d1.3、d0.00和d1.3的函數關系模型,帶入到刺槐胸徑和樹高的經驗模型中去,可以得出刺槐的根徑立木材積表(表3)。

4結論與討論

4.1　刺槐根徑/胸徑比值歸納分析

在標準地中選取了30株刺槐對其進行根徑(0.05 m處)與胸徑的測量,并將根徑與胸徑的比值進行計算歸納,現以表格的形式歸納如表3所示。對表3中的數據進行統計學處理,在進行處理時為了減小平均比值的誤差將比值低于1.150與高于1.300的值去掉,對其他比值進行處理,測算出一般刺槐的根徑與胸徑的比值為1.236,即:胸徑=根徑/1.236,與使用此比值對標準地中的成年正常刺槐進行驗證,誤差在 0.500,具有實際意義。

4.2　刺槐根徑立木材積表

參考文獻刺槐的根徑與胸徑測定所取的樣本均來自于陜西省銅川市宜君縣,經過大量的對比歸納,參閱大量的,得到的分析結果顯示:d0.10和d1.3、d0.05和d1.3、d0.00和d1.3的函數關系與二次拋物線的函數關系最為接近,其中d0.10和d1.3的回歸方程的相關系數最大,其值為0.999 521,及對比計算,其剩余平方和最小,其值為Q= 76.854 7。刺槐的根徑立木材積表(表4)編制完成以后,又取274珠樣品地植株進行檢驗,結果發現其誤差均小于2.5%,系統的誤差在允許的范圍之內。此表可用于估算陜西省銅川市宜君縣刺槐被盜伐、濫伐造成的材積估計。研究中還發現,刺槐的根徑與胸徑的關系穩定且緊密,隨著根徑實測部位的升高,根徑與胸徑的相關性越緊密,測算出來的誤差也越小。建議在進行刺槐的根徑與胸徑調查時,盡量使用d0.10來估測采伐的木材積,如果在實際的測量中測量d0.10較困難,可以測量d0.05或者d0.00來進行采伐木材積的測算。