長白落葉松人工林材種出材率表的編制

孫浩然 孟慶彬 張巍 孫楠

摘要：指出了長白落葉松人工林是黑龍江省佳木斯市孟家崗林場主要造林樹種，每年的采伐蓄積達到2萬m³，搜集了佳木斯市孟家崗林場1398株長白落葉松實際造材數(shù)據(jù)，擬合長白落葉松的樹高曲線并檢驗，從而計算得出了長白落葉松徑階6～42 cm材種出材率表，出材率在68%～84.2%。準(zhǔn)確計算材種出材率表可以為孟家崗林場乃至佳木斯地區(qū)長白落葉松人工林的調(diào)查、預(yù)估林分材種出材量提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：長白落葉松；人工林；材種；樹高曲線

中圖分類號：S791.229

文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-9944（2016）05-0115-02

1 研究區(qū)域概況

試驗地設(shè)置在黑龍江省佳木斯市孟家崗林場（東經(jīng)130°32′42″～130°52′36″，北緯46°20′16″～46°30′50″）。地處完達山西麓余脈，以低山丘陵為主，平均海拔250 m。屬東亞大陸性季風(fēng)氣候，年平均氣溫2.7℃，年≥10℃積溫2547℃，年平均降水量550 mm，無霜期120 d左右。地帶性土壤為暗棕壤。

2 數(shù)據(jù)收集與研究方法

（1）材料來源。編制長白落葉松人工林材種出材率表的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來自佳木斯市孟家崗林場實際造材資料，項目結(jié)合實際生產(chǎn)，伐倒一定數(shù)量的林木進行實際造材，并依據(jù)實際造材結(jié)果推算林分材種出材量。各徑階樣木的株數(shù)統(tǒng)計表如表1。

（2）計算方法。材積計算公式采用國家頒布的原木材積表（GB4814-84）中的原木材積公式進行計算。

原木材積計算公式。

小頭直徑在4～12 cm的小徑原木材積計算公式為：

V=0.7854L×（D+0.45L+0.2）2/10000

小頭直徑在14 cm以上的小徑原木材積計算公式為：

V=0.7854L×（D+0.5L+0.005L2+0.000125×（14-L）2×（D-10））2/10000

式中，V為原木材積（m³）；L為原木檢尺長（m）；D為原木檢尺徑。

梢頭計算公式。

V=1/3×3.1415926L×D2/4/10000

式中，V為梢頭材積（m³）；L為梢頭長（m）；D為連接梢頭原木的檢尺徑。

3 研究結(jié)果與分析

（1）樹高曲線擬合。 確定材種出材率，需要計算各徑階的理論樹高，為此要建立樹高（H）與帶皮胸徑（D）直徑的回歸模型。常用的樹高曲線方程。

根據(jù)2012年固定標(biāo)準(zhǔn)地調(diào)查長白落葉松胸徑與樹高的數(shù)據(jù)，按照5種樹高曲線方程進行模擬，結(jié)果如表2。

從表2中可以看出，長白落葉松樹高與胸徑按照5個數(shù)學(xué)模型進行擬合，并用相關(guān)系數(shù)和F值對所選回歸方程進行檢驗。5個模型的相關(guān)系數(shù)都在0.80左右，模型5的相關(guān)系數(shù)達到0.819，說明模型的相關(guān)性較強，且無論哪一組的F值均遠大于F0.05或F0.01，說明其樹高與其胸徑呈顯著相關(guān)。

表2中對模型的擬合結(jié)果提出了2個統(tǒng)計指標(biāo)，說明模型的擬合效果還很好的，但就模型的通用性而言，單憑這2個指標(biāo)還不夠，還要對樹高曲線模型進行評價，本研究采用總相對誤差（RS）、平均系統(tǒng)誤差（E）、相對誤差絕對值平均數(shù)（RMA）和預(yù)估精度（P）等 4 個統(tǒng)計指標(biāo)（駱期邦，1999）進行檢驗。以上指標(biāo)中，RS、E是檢驗?zāi)Ｐ褪欠翊嬖谙到y(tǒng)偏差的指標(biāo)；RAM是檢驗?zāi)Ｐ团c樣板點的切合程度的一個重要指標(biāo)；而P則檢驗?zāi)Ｐ陀脕眍A(yù)測效果好壞的重要指標(biāo)。各指標(biāo)的計算公式為：

從表3中可以看出，5個模型的RS和E都是負數(shù)，說明模型估計值偏大，RS、E、RAM均較低，說明模型的誤差較小，變動系數(shù)也比較小，P值較大，均達到了98%以上，模型5中胡桃楸和黃菠蘿的RS、E、RMA均是5個模型中最小的，P值是最高的，由此可以給出長白落葉松人工林樹高曲線方程為：

h=1.3+1[]（0.176+1.047[]d）2

（2）樹皮率方程。根據(jù)各徑階標(biāo)準(zhǔn)木的平均樹皮率和徑階的關(guān)系，建立了樹皮率方程：

PB%=34.5952-5.0564Ln（D）

相關(guān)系數(shù)為-0.8500。

（3）材種出材率表。根據(jù)樹高曲線方程計算得到長白落葉松不同徑階的樹高，根據(jù)造材數(shù)據(jù)計算得到長白落葉松不同徑階林木各材種的出材率，列表如表4。

4 結(jié)語

筆者結(jié)合佳木斯市孟家崗林場的實際造材數(shù)據(jù)，剔除異常數(shù)據(jù)后共計1398株，用此數(shù)據(jù)擬合出長白落葉松人工林的樹高曲線方程。計算得出長白落葉松徑階6～42 cm材種出材率，出材率在68%～84.2%。該計算結(jié)果可以為佳木斯地區(qū)長白落葉松人工林的調(diào)查及材種出材量的預(yù)估提供依據(jù)。

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