全 文 ：未疏伐挪威云杉人工林的地位指数
曲线的建立
正确地评定立地质量 , 是解决 产 量 预
测 、 树种选 择 、 土地买卖的投资等有关集约
经营问题的基础 。 在美国和加拿大 , 地位指
数是评定立地质量的最常用方法 。 因而许多
重要的商业用材树种都建立了一元和多元地
位指数曲线 。 然而 , 像挪威云杉这样的外来
树种却未建立地位指数曲线 。
一 、 原始数据
在纽约阿利根尼高原 中心地区 , 共选择
38 块林龄45 一 5 年的未疏伐人工林 , 并在各
种土壤排水条件和地位级类型内设置样地 。
林分均为非农用地上的人工林 , 初植密度为
4 x 4英尺到 8 x 8英尺 。 据纽约环 境部 门 资
料 , 大多数林分的种源来自德国黑森林 。
在相同立地和林分条件类型 内 , 设 置
0
.
1英亩样地 , 选择并伐倒 4株优势木和亚优
势木 。 树干伐倒后 , 区分成不 同长 度 ( 1一 9
英尺 ) 的木段 , 并清数圆盘上 的年轮数 , 记
下某一年龄达到的最大高度 , 以取得相应的
树高一年龄值 。 将各样地的优势木树高与胸
高年龄的成对值描点绘图 , 并在随后的分析
中用来确定样木所表示的地位指数 。 剔除树
高和直径生长无规律的数据后 , 共 取 得 15 1
株优势木计 2 0 3 1组树高一年龄值 。
二 、 分析与结果
地位指数是指胸高年龄 50 年时各样地优
势木和亚优势木的树高值 。 定义所依据的是
胸高年龄而不是林龄 。 因为挪威云杉的高生
长开始没有规律 , 并受到与立地质量无关因
素的影响 , 如栽植条件 、 杂草竞争等 , 本研
究中 , 挪威云杉达到胸高一般需要 n 年 , 胸
高年龄与地位指数的估测或土壤排水条件不
相关 。
在林业上 , 建立地位指数曲线有许多方
法 。 本研究中采用参数估计法 。 下面选用的
非线性树高生长模型采用几何法描述 。
l
。
( H ) = l
。
( S ) ( A ; A/ )
b : e b: ( A
一 `一 A : 一 ` )
( 1 )
式中 : H— 树高 , S— 地位指数 ; A—胸高年龄 , A ,— 标准年龄 ( 50 年 ) ;b : 、 b Z— 回归系数 ; e— 自然 对数底 。
该模型有许多特点 , 如多元 、 基准年龄
不变 , 胸高年龄为 O时 , 树高为 4 。 5英尺 , 不
同的地位指数值有不 同的渐近线 。
相关指数 ( R盆 ) 由总平方和与剩余平方
和之差除以总平方和得到杰克奈夫法用来计
算回归估计误差 。 模型的拟合度取决于相关
指数 R ,值和剩余标准差 。
给出树高 /胸高年龄值 , 结合模型 ( 1)
的代数解便可估测地位指数 。
l
二
( s )
= 1
.
( H ) / ( A
,
/A ) b
: e b: ( A
一 ’ 一 A i 一 ’ )
( 2 )
表 1是模型 (1 ) 和 ( 2) 的回归系数 和
拟合优度统计量 , 相关指数 R Z值愈 高 , 标
准误差愈小 , 表示地位指数愈接近当地挪威
云杉的高生长模型 。 误差分析表明 , 精度达
到回归模型的要求 。
表 1 模型 (1 ) 、 ( 2) 估浦树高和
地位指数的回归系数
、 ,
l
、 .
}
R : 1 5
一 0 · 208 723 卜 o· 643 6413 幻 0 · 99 } 0 · 56
奈指标准误 差
为了进一步检验方程 () 2估测地位 指
数的准确度 , 利用 38 块样地资料 , 并 以5年
为一个龄阶 , 采用杰克奈夫方法进行 。 方法
是连续地输入各样地数据 , 求得新的地位指
数方程 , 再反过来检验 。 结果表明 , 除年龄
偏小外 ’ (如胸高年龄小于 20 年 ) , 实测值和
理论值偏差较小 。 例如 , 林龄20 年时 , 地位
指数的估测值偏差在 5英尺范围内的样 地 占
7 9% , 林龄 30 年时 , 增加到 95 % 。 这表明林
分的胸高年龄超过 2 0年 , 用地位指数曲线估
测地位指数精度较高 。
三 、 应用
挪威云杉的多元地位指数曲线 , 其高生
长模型的曲线按各地位级的指数年龄建立 。
由于资料所限 , 曲线并未达到上限 。 挪威云
杉作为长生长期 、 中等耐荫树种 , 其高生长
高峰期较迟 。 在德国 , A s m an n ( 1 9 7 0) 发
现生长在较好立地条件下的挪威云杉 , 其高
生长高峰期 比生长在较差立地条件下的出现
早些 。 在纽约 , 挪威云杉的生长也有类似的
情况 。
本研究中 , 地位指数曲线是用纽约中部
阿利根尼高原地区的未疏伐 的同龄挪威云杉
林建立的 。 测定树高和胸高年龄后 , 建立地
位指数曲线 , 可用来评价林分的潜 在 生 产
力 。 另外 , 还描述了不同年龄和立地条件下
优势木和亚优势木的树高生长模型 。
以往 , 大多数地位指数曲线并不用来反
映某种特殊的土壤或立地类型 。 因此 , 当土
壤和地形条件变化很大影响高生长模型时 ,
便需要用不同的地位指数曲线来进行估测 。
为了估测地位指数 , 使用时应从林分所
有林木中 , 至少选择4株生长 良好的优 势木
和亚优势木 , 不宜选择有象甲危害痕迹 、 断
梢 、 分枝 , 早期生 一长受到抑制 , 或有任何不
利因素影响高生长的林木 。 估测地位指数可
以用某一立地上的优势木或通过选用合适数
值替换表 1中的系数 b : 、 b : 值 , 或直接 从 多
元地位指数曲线图中查得 。 利用平均优势木
估测地位指数是样地的平均地位指数 。
四 、 结论
地位指数是在同龄林中评价立地质量和
生产力的方法之一 。 实践证明 , 某一地 区产
量 (材积 ) 预测的准确性大大依赖于地位指
数估测的可靠性 。 本文建立的地位 指 数 曲
线 , 对纽约地区挪威云杉林的立地质量评价
和经营措施的决断有重要意义 。
(王理平 、 曹清尧摘译 )
用年轮数据估计生长趋势
估计年轮宽度或断面积生长量 (B A )I 序
列的生长趋势是年轮分析的一个重要问题 。
趋势移动有几种应用 : 一是推测未来林木产
量的增长以及利润的增加 , 往往通过估计部
分断面生长量序列来建立某林分年断面积的
生长表 ; 二是用来估计由于诸如空气污染等
外部因素引起的生长下降量 。这里 , 年轮宽度
序列和断面积生长量序列两者都用到 ; 三是
建立总年表 , 间题是不曲解气候因素来排除
与年代有关的趋势 。 惯例上采用年轮宽度序
列而不用 B A I系列来建立年表 。
内因和外因对生长的影响可以用下式概
括 ( G r a y b i l l 19 8 2 ) :
Y
: = W
: + B : + D
:
+ E 、 ( 1 )
式中 : t表示连续年数 , tY 表示年 轮 宽
度或断面积生长量 , w :代表气象影 响 ( 可
以是 : w : 、小气候因素 , 只 为单木 ; W : t大
气候因素 ) ; B : 是以树木年龄增长为函数的
生物生长曲线 , D :是树木干扰信 号 ( 可 以
是 : D : . , 特别指单样本和由于影响生长 的