淺談合作楊木材材積測定方法及建議

●韋仲斌（榆林市榆陽區林業和種苗工作站 陜西 榆林 719000）

關鍵字：合作楊；伐倒木；伐根；材積測定

林業生產中，經常會遇到盜伐、濫伐樹木的情況發生，可通過現場保留的伐倒木和伐根進行樹木材積測定。本文測量現場保留完整的合作楊伐倒木和伐根，并分別采用兩種不同的測定方法進行樹木材積測算，通過數據分析分別闡述了兩種測定方法的優缺點。

1 兩組木材材積測定方法

樹木是由樹干（體積占70%）、樹根（體積約占15%）和枝葉（體積約占15%）所構成。伐倒木是指立木伐倒后打去枝椏所剩余的主干。通過測量現場保留完整的伐倒木和伐根，同時附近保存有相近林分，分別采用兩種不同的計算方法測算出樹木材積。

1.1 伐倒木保留完整的兩種測算材積方法

1.1.1 平均斷面積近似求積式測算（司馬林公式 1806）用于截頂樹的量測，分別測定大頭直徑d0和小頭直徑dn，并求得斷面積g0和gn。將樹干當作截頂拋物線物體，小頭直徑為gn，大頭直徑為g0，木段長L，則材積V為：

1.1.2 中央斷面積近似求積式測算（胡伯爾公 式）測量樹干長L在1/2L處量測直徑計算出斷面積代入公式求算材積V：

式中：V為材積；分別為樹干中央直徑及相應斷面積；L為樹干長度。

1.2 立木和伐根測算材積的方法

1.2.1 平均實驗形數法測算（立木材積測定）林昌庚（1961）提出實驗形數作為一種干形指標[1]。胸高斷面為樹高（H）加3 m。其中fε按照形數一般定義其表達式為：

式中：V為材積；G1.3為胸高斷面積；H為樹高；fε為平均實驗形數，這里fε=0.4（我國主要樹種實驗形數，闊雜類為0.4）。

1.2.2 調查相近林分，測算所伐樹木材積（保留伐根材積測算）當現場只保留有伐根時，在周圍相近林分中測定一定數量的樣木的根徑、胸徑和樹高值，求出胸地徑比值和平均樹高，測算出伐根胸徑值，用測算的胸高斷面積和平均樹高，采用平均實驗形數法計算樹木材積。

2 不同材積數值計算方法的比較

2.1 伐倒木材積計算

2.1.1 平均斷面積近似求積式數據平均斷面積近似求積式數據，見表1。

表1 伐倒木平均斷面積近似求積式計算材積表

2.1.2 中央斷面積近似求積式數據中央斷面積近似求積式數據，見表2。

表2 伐倒木中央斷面積近似求積式計算材積表

通過以上兩種計算數據得出平均斷面積近似求積式測算出來的材積要大于中央斷面積近似求積式，兩組數據材積誤差值為0.06。

2.2 立木和伐根材積計算

2.2.1 立木平均實驗形數法立木平均實驗形數法數據，見表3。

表3 相近林分立木平均實驗形數法測算材積

2.2.2 保留完整伐根測算木材材積平均實驗形數法保留完整伐根測算木材材積平均實驗形數法，見表4。相近林分樣木數據，見表5。

表4 保留完整伐根計算所伐樹木的材積

表5 相近林分樣木檢尺記錄表

以上數據為相同樹種生長在相同的自然環境下，既有立木又有現場保留完整的伐根，應用平均實驗形數法對相同數量的樹木進行材積計算；實驗得出立木測算材積為4.4071 m3，伐根類進行相近林分樣木數據測算出所伐樹木材積為4.2285 m3，兩組數據材積誤差值為0.04，說明伐根類材積測算可以采用相同林分立木平均實驗形數法進行材積測算。

3 實際情況中不同測定方法的應用

3.1 平均斷面積近似求積式

現場保留有完整的伐倒木，通過大小頭檢尺徑和伐倒木長來進行樹木材積測算，比較適用于樹木散落堆疊的情況，缺點是工作量大，測量數據多。

3.2 中央斷面積近似求積式

對現場保留完整的伐倒木分別測量中央直徑和伐倒木長，通過公式計算測算出所伐樹木材積，通常情況下適用于現場伐倒木無錯綜堆放的情況，優點是測量方便，工作量相對較小。

3.3 平均實驗形數法

該計算方法適用于立木和伐根計算樹木的材積，樹木的材積受樹高和胸高斷面積數值的影響，能夠滿足通過伐根檢尺徑測算伐倒木材積，操作簡單，容易實現。

4 測定過程中的注意事項

外業調查可以說是一項精度比較高的工作，這要求從業人員準確測量、讀數以及計算，實際工作中做到零誤差是很難的，不同測算方法的注意事項有以下幾個方面：

4.1 伐倒木材積測算

大小頭檢尺徑和中央檢尺徑要注意皮尺受風力的影響，記錄時要注意取整讀數，測量中央直徑量周長時注意換算中央直徑，有條件的話采用輪尺進行測量，精度更高。同時要注意伐倒木被截成短原木的要區別對待，短原木測量的因子只有兩個方面，即小頭直徑和材長，按照規定的檢尺長應用對應的原木計算公式進行材積計算[2]。

4.2 立木及伐倒木材積測算

要注意立木胸高的科學測算，數據的準確度決定材積測算的精度。一般采用布魯萊斯測高器、多用途綜合測樹儀；而立木胸高斷面積就比較容易測量，但是要注意避開節疤，在胸高處出現節疤、凹凸或者其他不正常的情況時，可在胸高斷面上下距離相等而干形較正常處測直徑，取平均數作為胸徑值；胸高1.3 m處一般是地面以上1.3 m處進行胸徑值測量，但是在斜坡測量時要注意，在樹木上坡位置進行測量。伐根徑測量時，為了提高測量精度，可采用圍尺測量周長，通過周長計算出伐根徑。

5 存在問題及建議

20世紀60年代中期，在毛烏素沙地推廣栽植合作楊。該樹種在沙區是防護林帶的主要樹種，合作楊主要栽植在榆林地區，它栽植在沙區7個立地類型上，包括固定、半固定、邱間地、黃土梁、蓋沙黃土梁等，以上立地類型條件均較差[3]。為了方便林業生產需要，目前迫切需要編制楊類二元材積表，林業主管部門要依據中華人民共和國林業行業標準《二元立木材積表編制技術規程》（LY/2102—2013），按照不同立地條件生長的楊類，以林木胸徑、樹高為自變量、立木材積為因變量建立函數關系進行二元立木材積表的編制[3]。

6 總結

本文闡述的材積計算方法需根據盜伐濫伐樹木現場情況來進行判斷。立木平均實驗形數法適用于保留完整伐根的情況下，通過參考相同立地條件內生長的樣木胸地徑系數來測算出所伐樹木的胸徑，用來進行材積的計算。平均斷面積近似求積式適用于現場保留有伐倒木且數量較少的情況，而數量比較多的情況下則更適用于中央斷面積近似求積式來計算樹木材積。通過實驗值顯示材積誤差值為0.04，說明上述方法精度誤差值符合工作要求。