桓仁地區胡桃楸枝條基徑模型的研究

任義

(遼寧省林業調查規劃監測院，遼寧 沈陽 110122)

胡桃楸(JuglansmandshuricaMaxim.)隸屬胡桃科，山胡桃屬。是一種落葉喬木，樹高可達20 m。其樹冠形狀為扁圓形，枝條長勢擴散。樹皮深灰色，具有較淺縱裂。是“東北三大硬闊”之一[1]。通常分布在我國小興安嶺、完達山脈、長白山區及遼寧東部等地區。喜歡寒冷干燥的氣候，耐寒，喜光。樹冠的形狀影響著樹木各器官的空間分布，同時也影響著植株對光照的吸收[2-5]。因此，對樹冠結構的研究在一定角度上，對了解林木的生長規律具有很積極的意義[6]。

本文以遼寧省本溪市桓仁縣和平林場胡桃楸為研究對象，采用枝解析法[7]，采集不同林分條件下的18株胡桃楸枝條，研究枝條基徑的生長和變化規律，為進一步研究胡桃楸樹的冠型提供理論依據[8,9]。

1 研究區域概況和數據收集

1.1 研究區域概況

桓仁地處長白與華北兩大植被區系過渡帶。境內山高林茂，林業資源豐富，有林地面積28.62萬hm2,占全縣面積80.69%，森林覆被率76.6%。和平林場成立于1997年，主要經營林業種植，并有4A級楓林谷景區。林場內的主要樹種有柞樹、紅松、落葉松、刺楸、紫椴、水(花)曲柳、黃菠蘿、胡桃楸、黃榆等。

1.2 數據采集與處理

在桓仁縣和平林場選取具有代表性的林分，要求其必須為不同立地，不同林齡。在林分中設置3塊標準地，在每塊樣地中標記6株無病蟲害且長勢良好的胡桃楸進行每木解析。解析過程：(1)在伐倒前先測定其胸徑和樹高；(2)在保證不破壞樹冠的前提下將其伐倒；(3)將伐倒的標準木樹干按1 m區分段進行區分,并在每個區分段的中央位置鋸取，制作成解析圓盤，并進行編號；(4)最后將每木測定的結果按徑階統計分組。

2 結果與分析

按照1.2方法，將18株胡桃楸進行每木解析，對其生長良好的枝條進行測量，通過統計模型對數量數據進行統計匯總，詳見表1，并做出分析，最后得出胡桃楸枝條基徑的生長模型。

表1 胡桃楸樣木、樣枝因子一覽表

2.1 模型的搭建

樹木的枝條類似于樹干的胸徑，在對枝條的整體描述中，基徑是一項非常重要的因子。目前，只通過樹木的枝條最大值和平均值為研究對象，建立起來的基徑模型，還不能很好的說明枝條的基徑生長規律，要把所有枝條的大小和位置都作為影響因子。對18株胡桃楸的每木測定，將得到的數據進行擬合，繪制散點圖，發現基徑與著枝深度、胸徑、樹高、方位角都有一定關系。因此，以樹木枝條的基徑作為因變量，把著枝深度、胸徑、樹高、方位角相結合，最終確定枝條的基徑模型為：

BD=a0+a1DINC+a2DINC2+a3DBH·DINC2

式中:BD為枝條基徑(cm)；DINC為枝條的總著枝深度(cm)；DBH為胸徑(cm)；a0、a1、a2、a3為模型預估參數。

2.2 基徑模型

對每木測定數據通過SPSS統計軟件進行擬合，對模型的參數通過非線性回歸估計擬合。最后，可以得到基徑模型的殘差分布(圖1)。

通過觀察，基徑的殘差分布-40到40的區域內，且很均勻，沒有任何規律，表明擬合模型效果良好，可以應用。

在SPSS軟件內，把基徑作為變量，把其他數據帶入，進行線性回歸分析，得到各項指標(表2)。

圖1 預測基徑模型的殘差分布

表2 基徑線性模型參數表模型匯總

系數a

最后得到基徑的模型如下：

BD=17.62-0.019DINC+1.57

3 結論

通過對桓仁縣林業局和平林場不同樣地內的18株胡桃楸木進行每木測定，得到真實有效數據，以此建立胡桃楸枝條基徑模型。通過SPSS軟件把測定數據進行擬合，對模型參數(著枝角度、胸徑)進行非線性估計。最終得到基徑的最優模型為：

BD=17.62-0.019DINC+1.57