人工油松林直徑分布規律研究

趙 渺

(遼寧省林業調查規劃監測院，遼寧 沈陽 110122)

1 引言

在林分內各種大小直徑林木按徑階的分配狀態，稱作林分直徑結構(Stand diameter structure)，亦稱林分直徑分布(Stand diameter distribution)[1]。無論在理論上還是在實際上，林分直徑結構是最重要、最基本的林分結構，不僅因為林分直徑便于測定，而且是因為林分內各種大小直徑的樹木的分配狀態，將直接影響樹木的樹高、干形、材積、材種及樹冠等因子的變化。經研究也表明，上述各因子的結構規律與林分直徑結構規律緊密相關。在理論上它為許多森林經營技術及測樹制表技術提供了依據[2]。尤其同齡純林中，每株林木由于遺傳性和所處的具體立地條件等因素不同，會使林木的大小(直徑、冠幅等)、干形等林木特征因子產生某些差異，在正常生長條件下(未遭受嚴重的自然災害及人為干擾)，這些差異將會穩定的遵循一定的規律。因此研究同齡純林的直徑結構規律在營林技術方面具有重要的指導意義。

2 研究區域概況

平泉縣位于河北省東北部。東經118°21′03″～119°15′34″，北緯40°24′0″～40°40′17″，為遼寧、內蒙、河北三省交界地，東與遼寧省的凌源市接壤，北與內蒙古自治區赤峰市寧城縣相連，西鄰承德縣，南鄰寬城縣。

平泉縣年平均氣溫為7.4 ℃，年平均降水量為521.9 mm，年際變化較大。年日照時數為2800～2900 h，年日照率65%，無霜期在90～150 d之間，西北山地90～110 d，南部山地140～150 d。

3 樣地設置

在平泉地區的人工油松林中實地踏查后，設置30年生、40年生、50年生樣地各12塊，每個樣地的標準為50 m×60 m。并且在每個林齡相同的林內，選擇3株平均木進行樹干解析，共9株。

4 研究方法

4.1 數據整理

對標準地內的每株樹木進行每木檢尺，測量胸徑、樹高、冠幅、活枝下高、死枝下高。將所有調查的樹木按2 cm徑階分組記錄。所得標準地基本資料見表1～3。

表1 林分平均因子(30年生)

4.2 分析方法

(1)正態分布概率密度。標準正態分布的概率密度為：

表2 林分平均因子(40年生)

表3 林分平均因子(50年生)

(1)

(2)正態分布函數。標準正態分布函數為：

(2)

(3)林分直徑分布檢驗。假設林分直徑分布遵從正態分布，則統計量：

5 研究過程

5.1 油松林直徑分布曲線

根據30、40、50年生的油松林各個徑階的油松株數，繪制出油松林直徑分布圖(圖1)。

圖1 30年生油松林直徑分布

從圖1中可以看出，徑階4、6、8 cm的油松株數占了絕大部分，從圖中也可以直白的看出這是一個典型的左偏截尾正態分布。這也就是說，這個林齡還處于幼齡林階段，小徑階樹木占絕大多數。

從圖2中可以看出，40年生的人工油松林的直徑分布依舊是左偏正態分布，但是比起圖1，已經明顯開始右移，這也說明了40年生的油松林的直徑有了增長，但是它還是處于生長期。還要做好撫育工作。

圖2 40年生油松林直徑分布

從圖3中可以看出，50年生的人工油松林已經接近正態分布，這也就說明了這個林齡的油松林已經趨于成熟林，這個階段要做好收獲和更新工作，伐掉大徑階的樹木，補種油松幼苗。

圖3 50年生油松林直徑分布

5.2 求出期望和方差

(3)

各油松林的期望和方差值見表4。

表4 各油松林的期望和方差值

5.3 正態分布方程

根據計算出的林木算術平均直徑和林分直徑標準差可以得到30、40、50年生的人工油松林直徑的正態分布方程[6]。

(4)

(5)

(6)

利用計算出的正態分布曲線可以算出人工油松林直徑正態分布的理論株數,見表5。

表5 人工油松林的理論株數值(正態分布)

5.4 卡方檢驗

正態分布擬合結果見表6。

表6 正態分布擬合結果

6 結果分析

6.1 平泉地區的人工油松林的偏度分析

30、40、50年生的偏度分別為0.317、0.240、0.124，這3個數字的代表了油松的平均直徑分布的位置，說明了3個曲線都有一條向右延伸的曲線。造成這樣的原因是因為隨著林齡的增大，樹木林分的平均直徑也在增大，說明林分中大徑階的林木占多數。這也就造成了正態分布曲線的右移，與實際情況十分符合[7]。

6.2 峰度分析

3個林齡的峰度分別為1.501、1.166、-0.381，這3個數字代表了曲線的平緩程度，這3個數值代表了3個曲線越來越平緩。這與實際情況相符合。這也說明了林齡大的林分直徑分布更大[8]。

6.3 統計量的分析

7 結語

林木直徑分布規律的研究，在林業生產中有著十分重要的作用，可以用于預估各個徑階的林木株數，而且在林木生長過程中，對生長量的測定，中間效果與最后收獲預估以及材積測算都有很好的指導意義[10]。

在平泉地區，用正態分布方法比用相對直徑方法能更好的對林分結構進行模擬。所以在今后的工作中，對平泉地區的人工油松林進行林分直徑結構分析，應使用正態分布方法，方法和結果都比較可靠。