冠下高對樹干干形影響的研究

王瑩盼，劉 倩，金 輝，孟小亞，李亞斌，楊興妮

(1. 寶雞市鳳翔區林業技術推廣站，陜西 寶雞 721400；2. 寶雞市鳳翔區中心苗圃，陜西 寶雞 721400；3. 寶雞市鳳翔區國有湯房廟林場，陜西 寶雞 721400)

1 引言

冠下高又稱枝下高，是樹干從地面至樹冠底部的高度。客觀上樹木是由樹冠、樹干和根系所構成的一個有機整體。而作為光合作用重要器官的樹冠，在不同的生長階段、不同的立地條件下不斷進行著大小的調整，即自然整枝。實際上在森林經營活動中所采用的修枝措施，其目的就是加速樹木的整枝過程，以便培育出通直飽滿的樹干。可見樹冠的大小不但影響著樹木的生長，而且對樹干的飽滿程度也有著至關重要的影響。因此研究探索冠下高對樹干干形的影響[1～5]，揭示樹木的生長規律，培育通直優質的用材林有著十分重要的現實意義。

2 研究材料與方法

2.1 研究材料

隨機選取了90株樺樹和68株山楊樣木，對每株樣木實測其胸徑、樹高、冠下高和冠基部直徑，并以1 m為段長按中央斷面積區分求積法測算其材積。

2.2 研究方法

根據冠下高與樹高的百分比，按2 cm徑階將樺木和山楊的樣木分成<55.0%、55.1%～60.0%、60.1%～65.0%、65.1%～70.0%、﹥70.1%等5個等級，并用

(1)實驗形數(f)[6]，即：

f

(1)

式(1)中：v為樹干材積；g1.3為胸高斷面積；h為樹高。

衡量樹干的飽滿程度。

(2)形狀指數(r)[7]，即：

(2)

式(2)中：d1.3為胸高直徑；dF為冠基部直徑；h1為樹梢至胸高處的長度；h2為樹梢至冠基部的長度。

衡量胸高至樹冠基部這段樹干的幾何體形狀。

(3)相對削度(TR)，即：

(3)

衡量胸高至樹冠基部直徑遞減程度。

雖然從概念和計算形式上實驗形數、形狀指數和削度不盡相同，但它們都是衡量樹干飽滿程度的指標，其中實驗形數越大，則說明樹干越飽滿；形狀指數較小，說明樹干更近似圓柱體或拋物線體；相對削度較小時，說明樹干兩頭的直徑相差也較小。

2 結果與分析

根據實測的樺樹和山楊的樣木材料，按冠下高與樹高的百分比分級，并以2 cm為徑階計算不同調查因子的平均值，其結果見表1和表2。

表1 樺樹不同百分比調查因子平均值

續表1

表2 山楊不同百分比調查因子平均值

根據表1和表2的數據資料，按照公式(1)、(2)、(3)分別計算樺樹和山楊的形狀指標，其結果見表3和表4。并據此繪制了不同徑階的各形狀指標的變化曲線圖(見圖1～8)。

表3 樺樹調查因子和干形指標

表4 山楊調查因子和干形指標

續表4

圖1 樺樹實驗形數變化

圖2 樺樹形狀指數變化

圖3 樺樹相對削度變化

圖4 樺樹平均干形指標變化

圖6 山楊形狀指數變化

圖7 山楊相對削度變化

圖8 山楊平均干形指標變化

從圖1～4可知，樺樹各徑階的實驗形數最大值基本上是在56%～68%范圍內，各徑階的形狀指數最小值基本上是在65%左右，各徑階的相對削度的最小值基本上是57%左右。從圖5～8可知，山楊各徑階的實驗形數最大值基本上是在58%～70%范圍內，各徑階的形狀指數最小值基本上是在57%～70%范圍內，各徑階的相對削度的最小值基本上是54%～60%范圍內[12～15]。

圖5 山楊實驗形數變化

4 結論與討論

樹木在生長過程中，同自然整枝或人工修枝冠下高總呈現一種適于自身生長的高度。可見冠下高不但影響著樹木的生長，而且對樹干的飽滿程度也有著重要的影響。

(1)實驗形數是衡量樹干飽滿程度的重要指標之一[8]，樺樹的實驗形數在冠下高與樹高比在55%～60%范圍內較大。山楊的實驗形數在百分比在63%～70%范圍內較大。

(2)形狀指數是說明樹干近似某個幾何體的指標[9]，值越小就說明樹干越飽滿。樺樹的形狀指數在57%～65%的范圍內較小。山楊的形狀指數在65%～70%范圍內較小。

(3)相對削度表明樹干大小頭直徑相差的程度[10]，其值越小說明樹干大小頭直徑相差的程度就越小。樺樹的相對削度在56%～65%的范圍內較小，山楊的相對削度在54%～65%的范圍內較小。

(4)實驗形數、形狀指數、相對削度3個干形指標從不同側面說明了樹干的飽滿程度[11]，綜合這3個指標，樺樹的冠下高在63.4%左右較為合理，其實驗形數為0.406，相對削度為0.44，形狀指數為1.31，說明胸高至樹冠基部的樹干近似為截頂拋物線體。山楊的冠下高在67.3%左右較為合理，其實驗形數為0.437，相對削度為0.45，形狀指數為1.22，說明胸高至樹冠基部的樹干近似為截頂拋物線體。