全 文 ：科技园地　Academic Field
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二〇〇八年第九期　林业实用技术
　　
天 然 赤 松 立 木 干 形 研 究
吴玉德
(延边大学农学院　吉林　龙井　133400)
的自然条件 ,在城乡绿化中发掘应
用。
3　引进树种选择应用
根据上述试验观测可以认为 ,
目前引进的优新落叶乔木景观树种
均能适应无锡地区自然条件 , 正常
生长 。4年生幼树达到或超过绿化
用大苗(幼树)标准 , 可选为无锡城
乡绿化和城市森林建设的优良新乔
木景观树种应用 。
苏柳 J842 、J1011 适宜湖岸 、河
岸景观绿化 ,苏柳 J799 、J841适宜低
湿地 、平原农区 、农田林网 、水网 、路
网行道绿化 。落羽杉苏杉 1号和水
栎 、江南桤木适宜湖区生态景观防
护林带建设。
兰果树 、黄山栾树 、南酸枣 、光
皮树 、灯台树 、无患子 、红栎 、柳叶栎
等景观阔叶树 ,适宜城市绿色通道 、
公园绿 、社区绿化及丘陵山区生态
绿化等应用。由于无锡地区地处北
亚热带 ,地带性森林植被为北亚热
带含常绿阔叶树的落叶阔叶混交林
群落 。因此 ,选用上述引进的优新
落叶乔木树种进行城乡绿化 ,配置
常绿树种 , 能形成新的生态景观群
落 ,促进城市森林建设与丘陵山区
现代生态林业建设 。
参考文献:
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(6 ～ 9 本刊略)★
[ 摘要] 　在吉林省延边天然赤松集中分
布地区 ,采用随机抽样的方法 , 测定了 384
株天然赤松样木的相关资料。以胸高形
数 、实验形数 、部分正形数和希费尔形率
作为赤松立木形指标 , 研究分析了赤松立
木干形的变化规律。 结果表明:胸高形数
与实验形数都随着胸径和干高的变化而
变动。但实验形数的变动系数(10.47%)
比胸高形数(11.72%)小。延边天然赤松
的平均实验形数为 0.40。
[ 关键词] 　天然赤松　立木干形　胸高
形数　实验形数
立木干形即森林中生长着林木
的树干形状。它是计算树干材积 、
林分蓄积以及立木出材质量和数量
的重要指标。立木干形不但影响树
干材积大小 ,而且还影响树干材积
质量 。在树干材积的测算理论中 ,
立木干形一直是人们研究的热点。
赤松为暖温带和温带树种 , 喜
光照 ,不耐庇荫。多分布于中国 、日
本 、朝鲜。在我国见于黄河流域以
北地区 ,以胶东沿海的丘陵分布最
多。吉林省的天然赤松林 ,多集中
分布于图们江 、鸭绿江流域 。特别
是龙井市 、安图县 、汪清县等地分布
着较大面积的纯林 。赤松是延边地
区重要的乡土树种 ,天然更新能力
极强 ,多分布在相对干旱瘠薄的阳
坡和半阳坡山地 ,成为本地区独特
的森林景观类型 。目前 ,在荒山绿
化 ,水源涵养和保持水土等方面发
挥了重要作用 ,同时它生长速度快 ,
木材材质好 ,又是低山区营造用材
林的理想树种。近几年来 ,我国诸
多学者对延边地区赤松林进行了多
方面的研究 ,但未见关于赤松立木
干形方面的报道 ,为此我们对延边
地区天然赤松立木干形进行了初步
研究 。
1　资料收集与整理
1.1　调查区概况
调查地点位于吉林省延边朝鲜
族自治州。共设置 3个调查地区 ,分
别为安图县林业局的福兴林场(E
129°37′,N 42°45′)、龙井市林业局的
智新林场(E 129°32′,N 42°41′)和勇
新林场(E 129°20′,N 42°41′)。该地
区属中温带大陆性湿润季风气候 ,地
形构成复杂。春季干旱多风 、夏季温
热多雨 、秋季凉爽 ,冬季漫长寒冷少
雪 ,海拔 500 ～ 1 000 m ,年平均气温
5.5 ℃,最低温度达-34.8 ℃。年平
均降水量 480 ～ 520 mm ,蒸发量为
1 251 mm ,有效积温2 600 ℃,无霜期
122 ～ 132 d ,土壤为暗棕壤。林中以
赤松占绝对优势 ,少量伴生有白桦 、
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二〇〇八年第九期　林业实用技术
山杨 、蒙古栎等阔叶树种。
1.2　资料收集
在调查地点分别不同的立地条
件 、林分年龄和林分密度 ,按照随机
抽取方式选定 384 株天然赤松样
木 ,胸径 5.0 ～ 32.9 cm 、树高 6.9 ～
17.2 m 。伐倒后分别测定每株样木
胸径(d1.3)、树高(h), 1/4 h 、1/2 h 、
3/4 h 处的直径 ,以及按1 m区分段
的各区分段的中央直径及梢头底直
径。
表 1　天然赤松形数依径阶变化
径阶/ cm 株数 f1/4 f1/2 f3/4 f1.3 fэ
8 14 0.650 8 1.025 4 2.280 0 0.588 6 0.430 2
10 25 0.654 3 0.989 4 2.601 7 0.552 9 0.424 0
12 31 0.656 5 0.999 3 2.630 1 0.541 2 0.424 7
14 34 0.647 5 1.046 3 2.885 4 0.521 5 0.410 7
16 38 0.645 4 1.030 8 2.855 9 0.520 9 0.416 3
18 38 0.649 0 1.004 6 2.898 7 0.517 0 0.417 3
20 39 0.648 4 1.102 6 3.314 5 0.488 2 0.397 5
22 50 0.649 6 1.094 1 3.566 6 0.486 7 0.396 1
24 28 0.634 9 1.095 6 3.631 4 0.465 7 0.380 0
26 29 0.623 0 1.079 4 3.724 8 0.458 7 0.375 9
28 22 0.610 8 1.067 8 3.855 4 0.447 5 0.369 7
30 12 0.617 8 1.114 6 4.017 8 0.453 2 0.376 1
32 14 0.608 8 1.127 3 4.045 7 0.456 9 0.375 7
平均值 0.641 7 1.056 8 3.216 3 0.501 6 0.401 5
标准差 0.062 8 0.124 6 0.813 4 0.058 8 0.042 0
变动系数/ % 9.790 4 11.786 2 25.289 3 11.716 6 10.471 7
表 2　天然赤松形数依树高阶变化
树高阶/m 株数 f1/4 f1/2 f3/4 f1.3 fэ
6 9 0.637 4 1.043 2 2.801 8 0.609 8 0.415 3
8 15 0.647 8 1.115 8 2.788 5 0.541 1 0.394 2
10 54 0.645 5 1.056 9 3.102 7 0.525 6 0.405 6
12 132 0.645 7 1.071 6 3.256 2 0.506 4 0.404 6
14 121 0.632 9 1.043 0 3.327 1 0.482 7 0.396 8
16 36 0.646 5 1.038 4 3.217 1 0.472 4 0.396 5
18 9 0.653 6 1.014 9 2.949 6 0.483 1 0.412 9
平均值 0.641 7 1.056 8 3.216 3 0.501 6 0.401 5
变动系数% 9.790 4 11.786 2 25.289 3 11.716 6 10.471 7
1.3　资料整理
将 384 株天然赤松样木资料 ,
按中央断面区分求积式计算各样木
的材积 ,公式为:
V=π/41 ∑n
i=1d
2
i +π/12d2 l′
其中:l为区分段长;d i为第 i 区
分段中央直径;d 为梢头底断面直
径;l′为梢头长度 。
2　立木干形指标的选择与计
算
2.1　立干形指标的选择
本研究选择我国常用的干形指
标:胸高形数 、实验形数以及部分正
形数;希费尔形率系列。
2.2　赤松立木干形指标的计算
利用收集的全部资料。按照下
列公式计算各样木干形指标:
f 1.3 =V/(π/4d21.3);
f э=V/(π/4d21.3(h+3));
f 1/ 4 =V/ π4 d21/ 4h;
f 1/ 2 =V/ π
4
d
2
1/ 2h;
f 3/ 4 =V/ π
4
d
2
3/ 4h;
q0 =d0/d1.3 ;
q1 =d1/4/d1.3 ;
q2 =d1/2/d1.3 ;
q3 =d3/4/d1.3 。
其中 , d1.3为立木胸径 , d1/4 、d1/2 、
d3/4分别为树干 1/4 、1/2、3/4树高处
的直径;V及 h为各样木对应的立木
材积和树高;f1.3为胸高形数 、fэ实验
形数 、f 1/ 4 、f 1/ 2 、f 3/ 4为正形数;q0 、q1 、
q2 、q3 为希费尔形率系列。
3　天然赤松立木干形的特点
3.1　天然赤松形数依胸径的变化
将上述 373 株赤松样木各种形
数计算值 ,分别按 2 cm 径阶进行整
理 ,计算各径阶平均值以及各种形
数的总平均值 、标准差和变动系数。
结果见表 1 。同时依据表中数据绘
出各形数依径阶的折线图(见图 1)。
从表 1 和图 1 可以看出 , 所研
究的天然赤松立木干形指标中的胸
高形数 、实验形数和正形数中的具
有随径阶增大而趋向减小的特征 ,
且变动系数较小 ,具有一定稳定性 ,
可以作为材积的换算因子 , 这一点
和相关的研究结论相近;而正形数
中的随径阶增大而增大 ,变动系数
特别大(25.289 3%),很不稳定;基
本上不随径阶的变动而变化 。
图 1　天然赤松立木形数依径阶变化
3.2　天然赤松形数依树高的变化
将上述赤松样木各种干形指标
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二〇〇八年第九期　林业实用技术
值 ,分别按 2m 树高阶进行整理 ,计
算各树高阶干形指标平均值。结果
见表 2。同时依据表中数据绘出各
形数依树高阶的折线图(见图 2)。
从表 2 和图 2 可以看出 ,赤松
立木的胸高形数 、实验形数和正形
数中的具有随树高阶增大而趋向减
小的特征;正形数随径阶增大而增
大的趋势 ,但增大的幅度较小 。
图 2　天然赤松立木形数依树高阶变化
3.3　天然赤松实验形数变动情况
由表 1 可见 ,延边天然赤松的
实验形数标准差为 0.042 ,平均变动
系数为 10.47%,为所研究的形数中
标准差最小 ,变动系数亦较小 ,表现
出相当的稳定性 。依据调查的全部
天然赤松立木计算的实验形数平均
值为 0.401 5 ,而一直以来用于赤松
林蓄积测算的实验形数为 0.41 ,由
二者的差异带来的蓄积差异将是系
统性的 ,分别取 fэ=0.401 5和 fэ=
0.41按照平均实验形数法计算 377
株天然赤松蓄积量 , 再以前述中央
断面区分求积式计算的蓄积量为真
值。二者的误差分别为 2.7%和
4.87%。天然赤松各径阶内实验形
数的变动情况见表 3。
3.3　希费尔形率系列特征
形率是树干直径粗度变化的相
对比较值 , 用希费尔形率系列可以
比较全面的描述整个树干的干形及
其变化。形率对立木材积及出材质
量 、树干削度等都有重要影响 ,希费
尔形率系列中 q1 的变动系数最小
(6.408 5%),比较稳定 。而 q3 变动
系数较大(16.454 3%), 很不稳定
(见表 4)。
表 3　天然赤松各径阶内实验形数的变动
径阶 株数 平均值 标准差 变动系数%
8 14 0.430 2 0.029 2 6.79
10 25 0.424 0 0.055 6 13.11
12 31 0.424 7 0.038 4 9.04
14 34 0.410 7 0.042 8 10.43
16 38 0.416 3 0.033 5 8.05
18 38 0.417 3 0.039 4 9.45
20 39 0.397 5 0.035 5 8.94
22 50 0.396 1 0.042 2 10.65
24 28 0.380 0 0.033 7 8.86
26 29 0.375 9 0.031 9 8.48
28 22 0.369 7 0.030 5 8.25
30 12 0.376 1 0.039 2 10.42
32 14 0.375 7 0.026 8 7.12
表 4　天然赤松希费尔形率系列
希费尔
形率 q0 q1 q2 q3
平　均
标准差
变动系数
1.362 5
0.144 5
10.602 4
0.885 5
0.056 7
6.408 5
0.691 6
0.062 8
9.076 2
0.405 3
0.040 5
16.454 3
3.4　胸高形数与希费尔形率的关
系
胸高形率可以通过测树仪器方
便测定 ,直接计算。同时又能客观
地反映立木干形特点 。探究二者的
相关关系具有重要现实意义.根据
测树学理论胸高形数与胸高形率及
树高的关系常描述为双曲线关系 ,
利用全部天然赤松样木经过拟合得
经验回归方程为:
f 13 =0.592 4 q2 +1.079 6/
(q2 ·h),
复数相关系数 0.995 789 ,
剩余标准差 0.046 268。
经 F 检验 , F 值为 186.831 6
远大于临界值 , 回归方程显著 。系
统误差为-0.66%。
4　结论与讨论
(1)通过本研究得到天然赤松
胸高形数变动幅度为 0.48 ～ 0.61;
而实验形数的变动幅度为 0.39 ～
0.43 , 变动系数为 10.47%,实验形
数的变动幅度很小 。 f1/4的变动也
较小 ,而在生产实践中应用不便。
故用实验形数表达延边天然赤松干
形具有较好的稳定性 ,可以作为天
然赤松立木的干形指标 。
(2)根据调查测定全部赤松样
木计算出的延边天然赤松平均实验
形数为 0.401 5 ,与目前延边地区生
产上正在使用的数值(0.41)接近 ,
但在计算林分蓄积时存在系统误
差。按照 0.401 5 计算蓄积的结果
精度较高 ,可以在延边地区生产实
践中测算天然赤松林蓄积量 。
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