基于數理統計的苗木調查方法研究

和鳳花 尹安蒙

（云南省怒江州林業和草原局，云南 怒江 673199）

苗木調查時通過正確的抽樣方式和調查方法得到精確的苗木產量與質量數據，全面了解苗木產量與質量水平，以便做安排育苗生產計劃及苗木出圃量計劃，并給總結育苗經驗提供科學依據，提供相關數據收集。

1.苗木調查內容及精度要求

苗木調查包括被苗木產量和質量的調查，質量調查的項目較多，主要測定苗高和地徑兩個指標。要求以90%的可靠性，90%的精度計算苗木的產量，90%的可靠性，95%的精度計算苗木平均地徑和平均苗高。

2.苗木調查方法及工作步驟

2.1 選定抽樣方法。目前苗木調查采用的抽樣方法有機械抽樣法（系統抽樣）、隨機抽樣法和分層抽樣法，這些調查方法的優點是調查工作量小、調查的可靠性大、精度高；外業結束后很快能計算出調查的精度，精度不夠能計算出要補測的樣地數量。最常用的是機械抽樣法或者隨機抽樣法。

2.1.1 機械抽樣法。先用隨機法確定抽樣起點，以每隔一定數量的床（壟）抽取一床（壟），然后以相等距離均勻分布各樣地。

2.1.2 隨機抽樣法。用隨機數表或任選一數字的開方，或用一小石塊等向調查地中央任意一拋其落點即為樣地抽樣點。以此方法再構它抽樣點，直至抽樣苗床（壟）數樣地數。隨機數表法苗床（壟），樣方（行）、樣株按1~N編號，用苗木隨機數表，依次確定選中數字。若抽到編號以外或重復的數字跳過直至抽夠預定的幾個數字。對照數字抽取苗床（壟），再抽樣方（行）樣株以苗床（壟）、樣方（行）。樣株為抽樣單位，先抽苗床（壟），再抽樣方（行）樣株。

計算器隨機數法，用多功能計算器上的隨機數字鍵，按鍵顯示隨機數字后乘以苗床長度既得苗床樣方抽樣點重復，此法抽其他抽樣點，直到抽夠苗床（壟）、樣方（行）數、樣株數。

2.1.3 分層抽樣法。分層抽樣是根據調查的苗木密度和生長情況，按照分層因子，分成幾層（如好、中差）分別抽樣、分別調查、分別計算的方法。當調查區內苗木密度和生長情況差異顯著，而且連片有明顯界限，其面積占調查區面積10%以上，則應分層抽樣調查。

2.2 確定樣地數量。樣地數量的多少，直接關系到調查工作量和調查精度。取決于苗木生長的整齊程度及苗木密度變動的大小。一般密度均勻，苗木生長整齊則樣地宜少，相反，則樣地宜多。常用經驗數字法預估樣地數量。根據數理統計理論和苗木調查經驗認為，一般初設樣地20~50個能到達產量精度90%，質量精度95%的要求。實際工作中，如果苗木的密度和生長情況差異不大。可初設10個樣地直接布點調查樣地內的苗木數量、質量，然后計算調查精度。若達到要求的調查精度，外業結束；若未達到，則用調查到的產量變動系數計算應設樣地數n，補設n—10個樣地進行調查，計算實際需要的樣地數。

2.3 樣地的設置（布點及抽樣）。樣地要具有代表性，樣地的面積和數量確定后，為保證調查結果的可靠性和精度，應客觀、均勻地分布在調查區內，樣地的分配可在每條壟(床)上抽取，也可每隔一壟(床)上抽取。對抽中的壟(床)要測量凈面積，當壟面寬度變大時，應量兩端和中間，求其平均寬度乘長度為凈面積。以減少凈面積的誤差。作為抽取樣地的壟(床)，以床的長度與寬度用隨機數字表其他隨機數字方法來確定樣地的中心點，再從中心點向兩側延伸測量以確定樣地的位置和面積。

2.4 苗木調查。樣地布設后，調查統計樣地內的苗木株數，并每隔一定株數抽取樣株，測量苗木的苗高和地徑，進行質量調查。苗木質量調查時，苗木生長較整齊時，差異不顯著時，測量≥100株，即可基本滿足精度要求。如苗木分化差異顯著時，則調查≥150株。

2.5 苗木質量、精度計算。根據苗木各樣的調查的數據分別計算平均株樹、平均樣地，苗木調查結束后，計算出Ⅰ、Ⅱ級苗木的百分率、廢苗率和總產苗量株數/畝。若精度沒有達到規定要求，補設樣地或者補測樣株。若達到精度要求，再用同樣方法計算苗木質量精度，達到要求后，才能計算苗木產量和質量指標。

根據各樣的調查數據，分別計算平均株數、平均苗高、平均地徑、標準差、相對誤差，并計算產量、質量抽樣精度。計算結果后，如抽樣精度達不到規定要求，則按式（2-5）求出樣地（樣苗）的變動系數，再按式（2-1）計算出補設樣地（樣苗）數據。

式中：

N——已設樣地（樣苗）數；

3.實例應用

調查一塊苗齡為1.2（1.2）-1.2核桃嫁接苗圃地數量及質量指標狀況，現簡述其調查全過程。

3.1 實測調查區面積和樣地面積。首先用皮尺測量圃地總面積為10.5畝，其中苗圃凈面積為6075m2，共有2.7m×2.5m苗床90個。將全部苗床按由北向南，從西到東順序編號，繪制苗木分布示意圖。

其次在調查區內目測苗木密度及含有40株苗木的樣地面積，大致為0.81~1.44m2，因此，初定樣地面積為1 m2。

3.2 樣地數確定、樣地設置和樣地調查。經初步調查，1m2面積內最多苗木株數為55株，最少苗木為20株，因此

按每隔7（90/12）床抽一床的順序把全部樣地均勻地布設在圃地內。在選中的苗床內統一選定設置（1×1）m2的樣方，在各樣方內調查苗木株數。，即每隔4株用鋼尺及卡尺分別測量苗高及地徑。調查數據見表1。

表1

3.3 苗木調查精度及苗木產量、質量指標計算

3.3.1 苗木產量調查精度計算

3.3.2 苗木產量調查精度計算。毛面積=83×84=6972 m2≈10.5畝；凈面積=27×2.5×90=6075m2；樣地面積=1×1=1 m2；總產苗量=（40×6075）/1=243000株。

3.3.3 苗木質量指標計算

4.苗木檢測株數

苗木檢測株數直接影響抽樣誤差，檢測的費用。調查檢測時間等因素，檢測株數少，會造成抽樣誤差增大，影響抽樣推斷的可靠程度。需要多少的檢測株數，依據數理統計可證明苗木合格率是遵從二項式的分布，當樣本足夠大時，樣本合格率近似地遵從正態分布。由公式n=t2×p×(1?p)/Δ2可以計算出苗木檢測株數。如按多年苗木檢測經驗，以95%的可靠性，以10%的允許誤差，計算當苗木質量合格率為50%的苗木 最大檢測株數為100株。

為保證可靠，當在樣地中苗木合適率參差不齊時，適當減小允許誤差，以8%的允許誤差為計算依據，則苗木的最大檢測株數為150株。

5.小結

苗木調查方法在未知苗木質量，數量的情況下，進行質量數量的抽樣調查是非常有用的，它可用在造林成活率的調查項目中。苗木調查時是以一定的可靠性、調查精度對苗木的苗高、地徑、根系、育苗數量等指標的平均數進行抽樣估計，并不直接判斷苗木質量是否符合標準要求。但不適合用在苗木質量的檢測中，因檢測時判斷苗木是否符合標準、合同要求，是一種計量檢測。