云南云龍天池自然保護區云南松干形研究

袁麗萍 周杰 林玉云

摘要：采用多個干形指標對云南松440株樣木進行比較研究，研究結果表明：變動系數最小的正形數是1/4樹高，因此其最穩定，f_1/4原始數據和調整后的平均值分別為0.6114和0.61760正形率q_0.5與q_0.7，q_1/4，q_0.3之間存在線性的關系。正形率q_0.5與正形數呈一元線性函數關系。實驗形數的初始值和調整值分別為0.4198，0.4497。

關鍵詞：云南松;正形數;正形率;樹干干形

中圖分類號：S791 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（2018）05-0125-03

1 引言

樹干的形狀通常稱干形，一般有通直、飽滿、彎曲、尖削和主干是否分明之分[1]。表示干形的方法主要是各種形數和相對高度直徑系列的形率;通過各形數指標尋求計算立木樹干材積的幾何學方法，求解立木材積與比較圓柱體體積的折合率即樹干形狀系數，為樹種立木材積數表的編制和檢驗[2]，以及在森林調查中的應用，都有著現實意義。為此，本文以云南云龍天池自然保護區天然用材樹種云南松為對象，探討樹干形狀的規律。

2 樣木材料的收集和整理

云南云龍天池自然保護區位于云南省西北部大理白族自治州云龍縣境內，地理坐標處于東經99°11′36″～99°20′34″，北緯25°49′48″～26°14′16″之間，由天池和龍馬山2個片區組成[3]。

云南云龍天池自然保護區，是將原始云南松林生態系統和云南松種質基地作為主要保護對象的保護區，區內保存有大面積連片的云南松原始天然林，面積有8710.2hm²，占保護區總面積的60.2%，是十分理想的云南松天然基因庫，云南松林作為我國西南地區的一個特有類型，也是云南省分布面積最大的類型之一，這個天然基因庫的存在，保存了云南松優良的種質資源，從這個方面上看，云南松林的保護價值顯得尤為突出。另外，云南松林是保護區整個森林生態系統的主體。它是演替進程中次生穩定植被，雖然生物多樣性不及原生植被豐富，生態效益不如原生植被大。但云南松是重要的用材樹種，保護好云南松的種質基地，對該樹種適生區域的地方社會經濟發展也有著重要的意義。

用云南云龍天池自然保護區的樣木材料來進行干形分析，在云南云龍天池自然保護區測定收集的，共計465株。選定樣木后分別量取每株樣木的胸徑、樹高、2m區分段中央帶皮直徑，以及十等分樹和1/4高處的帶皮直徑，內業對樹干進行區分求積并桉樹高、直徑的大小，對樣木材料進行分級。各級樣木桉樹高二倍標準差、單株立木材積把差異較大的樣木去除，余下440株，用于干形分析。

本次采用的干形指標，形數方面有胸高形數（f_1.3），實驗形數（f_a），D形數（f_D）以及正形數（f_n）;形率方面有胸高形率q₂及正形率q_n。用式子表示為：

其中d_1.3、d_1/2、d_n/10、d_1/4分別為立木胸徑、樹干中央直徑以及1/10幾立木樹高處的直徑（n=1，3，5，7），1/4樹高處直徑，g_1.3，g_1./2，g_n/10，g_1/4為各直徑所對應的斷面積，v及h為樣木對應的立木材積和樹高。在計算樣木的各個干形指標后，分別按組距2cm徑階和2m樹高歸組統計，列表1，2，3，4，（表內各級干形指標值為平均值）。

3 云南松形數的變動規律及相對形數的應用

3.1 正形數f_1/4變異最小，穩定性好

從表1，2可以看出，所列的形數中，f_0.1、f_1/4、f_0.3、f_0.5、f_0.7、f_1.3等形數跟樹干相對高度成正比，隨其增高而增大，這幾個形數分別為：8.0373%、7.2303%、13.2120%、15.3545%、16.9020%、6.3933%，可見f_1/4樹高正形數的變動系數最小。以樹高1/4以下變化較穩定，而1/4以上高度作為一個區組也相對穩定。440株樣本中，形數的均值在0.47～1.06之間。

3.2 正形率q_0.5與正形數呈一元線性函數關系

正形數作為立木材積的換算系數（公式為v=g_n/10·f_n/10·h），尋求此系數的簡單表達式亦是干形分析的重要方面.通過一元線性函數的關系可知，較穩定的正形數f_0.1f_1/4和正形率q_0.5以一元線性相關性較好。而f_0.3與q_0.5的線性函數常數值為0.9946，變動系數13.2120%。結果如下：

上述函數關系為十等分樹高處的直徑或斷面積測定立木材積提供了可能和便利。

3.3 正形率q_0.5與q_0.7，q_1/4，q_0.3之間存在線性的關系

通過直線方程、曲線方程、二次冪、三次冪多項式等方程的比較，最后一元直線回歸式較理想。回歸式及其相關系數為

這與人工柳杉林的有關研究關系式類似[4]，相關系數較接近，為研究云南松的相對直徑序列（表3），提供了依據。

3.4 結合立木徑階株數分布對幾個重要常用形數值的調整

云南云龍天池自然保護區的大部分云南松是以天然林為主的林區，不同的林區內差異較大。為了減少表1或表2在收集材料時均勻性、代表性不足而帶來的平均值誤差，總體云南松的株數分配結構是需要考慮的。選擇郁閉度大于0.6，控制繞測斷面大于6耐的樣點，統計其徑階株數和總株數。通過徑階株數和樣木計算的徑階平均形數平均值，即f0見（njfj）/藝nj。將f.、f1，fl/4的計算調整結果列于表40 0.4198，0.4722，0.6114分別是f.I f1.3 I fl/4調整前的平均值。表4中，0.4497，0.5154分別是調整后的實驗形數、胸高形數平均值。與四川林區云南松的0.451和0.529相比困，數據比較接近，但是還是有點差距，有待今后進一步檢驗查證[5]。

4 結論與討論

（1）從選出的440株云南松樣木計算的有關形數顯示，1/4樹高的正形數的變動系數最小，為7.2303%，穩定性較好。

（2）正形率q_0.5與正形數呈一元線性函數關系。正形率q_0.5與q_0.7，q_1/4，q_0.3之間存在線性的關系，且相關性較好。

（3）初始選定的440株云南松樣木計算的實驗形數平均值為0.4198，通過林區總體系統樣點徑階株數，計算的加權調整的平均值為0.4497。調整后的實驗形數、胸高形數的平均值與四川林區云南松數據較接近，從這可以看出種間在聯系上存在一定的共性。

參考文獻：

[1]戴開結，何方，沈有信，等.云南松研究綜述[J].中南林學院學報，2006，26（2）：138～142.

[2]王健敏，劉娟，陳曉鳴，等.云南松天然林及人工林群落結構和物種多樣性比較[J].林業科學研究，2010，23（4）：515～522.

[3]云南云龍天池國家級自然保護區.云南云龍天池國家級自然保護區總體規劃[R].云龍：云南云龍天地國家級自然保護區，2014.

[4]李裕國.相對干形與標準形數[J].林業勘察設計，1993，22（4）：24～28.

[5]江劉其，徐高福，方建平，等.千島湖區柏木實驗室形數的探討[J].華東森林經理，1993，7（4）：17～19.

[6]錢本龍.四川林區樹干形數初步研究[C]//森林經理文集.北京：中國林業出版社，1985：27～31.