全 文 ：第 37卷 第 4期
2 0 1 0年 1 2月
福 建 林 业 科 技JourofFujianForestrySciand Tech
Vol.37 No.4
Dec., 2 0 1 0
doi:10.3969/j.issn.1002-7351.2010.04.014
漳州速丰桉常用测树和经营数表的编制
沈俊强 1 ,姚庆端 2 ,吴中南 3 ,何水东 2 ,杨海根 2 ,郑耀三 4 ,林丽娜 2 ,张文元5
(1.福建省国有林场管理局 ,福建 福州 350003;2.福建省漳州市林业局 ,福建漳州 363000;
3.福建省龙海林下国有林场 ,福建 龙海 363118;4.福建省云霄园岭国有林场 ,福建 云霄 363302;
5.福建省南靖国有林场 ,福建 南靖 363600)
摘要:通过调查 、收集漳州桉树速生丰产林的相关资料 ,选用适当模型 , 编制二元出材率表 、二元材积表和速丰桉材积生长
率表 , 为科学经营桉树速丰林提供依据。
关键词:桉树;二元出材率;材积生长率;二元材积表;漳州市
中图分类号:S792.39 文献标识码:A 文章编号:1002-7351(2010)04-0065-05
FormationofMeasurementandManagementTableCommonlyUsedforFast-Growing
EucalyptusinZhangzhou
SHENJun-qiang1 , YAOQin-duan2 , WUZhong-nan3 , HEShui-dong2 ,
YANGHai-gen2 , ZHENGYao-san4 , LINLi-na2 , ZHANGWen-yuan5
(1.FujianStateForestFarmAdministrationBureau, Fuzhou350003, Fujian, China;2.ZhangzhouForestryBureauCity,
Zhangzhou363000, Fujian, China;3.FujianLonghaiLinxiaState-OwnedForestFarm, Longhai363118, Fujian, China;
4.YunxiaoYuanlingState-OwnedForestFarm, Yunxiao363302, Fujian, China;
5.NanjingState-OwnedForestFarm, Nanjing363600, Fujian, China)
Abstract:Throughthesurveyandcollectionofrelativedatasoffast-growingeucalyptusforestsinZhangzhou, thispaperchosethe
appropriatemodeltopreparethebinaryvolumeratiotable, binaryvolumetableandfast-growingeucalyptusvolumegrowthrateta-
ble, whichprovidedthebasisforthefast-growingeucalyptusscientificmanagement.
Keywords:eucalyptus;binaryvolumeratio;volumegrowthrate;binaryvolumetable;Zhangzhou
桉树是桃金娘科(Myrtaceae)桉属(Eucalyptus)植物的统称 ,是世界著名的速生树种 ,是造纸 、纤维板 、
胶合板和刨花板等的好原料 ,是理想的工业原料林树种 。我国引种栽培桉树已有近百年历史 , 20世纪 80
年代以前 ,主要引种大叶桉 、窿缘桉 、柠檬桉和细叶桉等(以下简称为 “一般桉”),作为公路两侧以及四旁
绿化树种。 1991年漳州市开始引种巨尾桉 、尾巨桉和尾细桉等杂交桉无性系(以下简称为 “速丰桉”),经
过近 20 a的引种 、中试和集约经营等阶段 ,探索出一套科学经营技术模式 ,桉树速丰林建设取得突破性进
展 ,速丰桉成为近年漳州地区最主要的造林树种 ,种植面积已达 12万 hm2。为科学调查速丰桉资源状况 ,
合理安排生产经营活动 ,提高造林质量和经营管理水平 ,编制适合本区域的速丰桉生长模型及测树用表十
分必要 ,且非常迫切。
1 研究区域概况
漳州市位于福建省东南部 ,东经 117°— 118°、北纬 23.8°— 25°之间。全市林地面积 89.2万 hm2 ,其中
有林地面积 79.3万 hm2 , 20个国有林场经营面积 6.7万 hm2 ,分布在 8县 1区 1市。地貌以丘陵低山为
主 ,土壤类型以红壤为主。地处南亚热带 , 气候温暖 , 平均气温 19.5 ～ 20.5 ℃, 雨水充足 ,年降水量
1 103 ～ 2 403mm,平均无霜期 240 ～ 330 d,较适宜桉树的栽培。
收稿日期:2010-04-27;修回日期:2010-06-24
作者简介:沈俊强(1960—), 男 ,福建福州人 , 福建省国有林场管理局高级工程师 ,从事森林培育与经营管理工作。
福 建 林 业 科 技 第 37卷
2 研究方法
2.1 数据收集
2.1.1 标准地收集 在全市 19个有栽植桉树的国有林场 ,选择 2 ～ 7年生的速丰桉林分布设样地 ,每个
林场每个桉树年龄布设代表性的标准地 2 ～ 3个 ,每个标准地面积 0.0667hm2 ,共布设 279个标准地 ,按常
规方法测定标准地林木的树高 、胸径以及断面积 、蓄积等林分因子 。
2.1.2 树干解析木数据收集 选择具有代表性的长泰岩溪 、平和天马 、南靖和华安金山等 4个国有林场 ,
在 4 ～ 9年生速丰桉林分中 ,结合标准地调查 ,采用树干解析常规方法完成 46株桉树林分平均木的调查分
析 。
2.1.3 出材率 、材积表编制样木收集 在长泰岩溪 、平和天马 、漳浦中西和南靖等林场设置调查路线 ,采
用机械抽样法收集速丰桉样木 502株 。造材样木测定根径 、伐根高度与直径 、树高以及枝下高 、枝下径等 ,
分别测定离根径 20 cm、树干长度每隔十分之一处的带皮 、去皮直径 ,测定树干各区分段中央带皮 、去皮直
径 ,并现场造材测定各种出材损失因子 、损失量和造材损失量 。
2.2 编制方法
2.2.1 出材率表编制
1)树干削度方程。选择常用树干削度方程:
d2 /D2 =b1 +b2Z+b3Z2 (1)
d=10b1Db2(H-h)b3Hb4 (2)
d/D=b1{(H-h)/(H-1.3)}b2 (3)
d2 /D2 =b1 +b2(H-h)/(H-1.3) (4)
d2 =4 /3.1415926VL(b-1)h/H b (5)
d=D{(H-h)/(H-1.3)}(b1+b2×z (1 /4)+b3×z (1/2)+b4×z) (6)
d=D{(H-h)/(H-1.3)}(b1+b2×z+b3×z 2+b4×z 3+b5×z 4+b6×z 5 +b7(D/H)) (7)
应用线性或非线性回归方法 ,求解上述模型参数和有关统计指标 ,采用偏差 、相对偏差 、离差平方和 、
相关系数 、残差分布等评价削度方程的拟合效果(表 1),选择树干削度方程 。
表 1 各树干削度方程拟合效果评价
项目 方程(1) 方程(2) 方程(3) 方程(4) 方程(5) 方程(6) 方程(7)
偏差 -0.2247 0.0429 0.4873 -0.0393 -0.6172 -0.0715 -0.0910
相对偏差 1.1216 0.7191 1.2303 1.0760 0.9927 0.2779 0.2342
离差平方和 1.5293 1.0227 1.4469 1.4483 1.0996 0.4279 0.3838
相关系数 0.9965 0.9977 0.9968 0.9968 0.9975 0.9990 0.9991
优劣程度 7 3 6 5 4 2 1
对选择的树干削度方程进行置信椭圆 F-检验:
F=(n-2){(a∑yi+b∑xiyi)-(2∑xiyi-∑x
2
i)}
2{∑y2i-(a∑yi+b∑xiyi)} (8)
式中:n为样本数;yi为实测数;xi为理论数;a, b为直线方程参数。
2)树皮率回归方程建立 。采用区分求积计算树皮率用数学模型 ,拟合材积树皮率与胸径的关系:
Pv(%)=b0 +b1ln(D) (9)
3)树高胸径异速生长模型。利用造材样木树高 、胸径对应关系拟合树高 、胸径关系和最大 、最小树高
限模型:
H=b1(1-e-b2×D) (10)
4)材种出材率表编制。将二元材积表的胸径 、树高值代入拟合的削度方程 ,参照经济材材种划分标
准 ,利用削度方程进行计算机造材 ,计算各材种出材量和出材率。将上述计算值分别径阶 、树高级 、材种列
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第 4期 沈俊强 ,等:漳州速丰桉常用测树和经营数表的编制
表 ,即得单株木二元材种出材率表。
2.2.2 立木材积表编制 利用造材样本调查所收集的区分段调查数据计算各造材样本的带皮材积 、去皮
材积 ,将带皮材积 、去皮材积与树高 、胸径的成对数据整理剔除树高 、胸径与带皮材积 、去皮材积关系异常
的造材样本(采用三倍标准差剔除法)。采用以下公式拟合带皮材积。
V=b0Db1Hb2 (11)
根据胸径的取值范围精确到小数后 1位 ,以各胸径值代入方程(10),计算各胸径的树高值 。将胸径
值以及各胸径值相应的树高值代入方程(11),计算相应直径的材积 。将材积按其胸径 、树高整理列表即
为二元立木材积表。
2.2.3 林分材积生长率表编制 采取临时标准地年龄序列调查和树干解析确定林木生长量相结合的方
法 ,解决固定标准地连续定期监测数据不足的问题 ,选用模型:
Pv=aAb (12)
建立以年龄为基础的林分材积生长率模型(式中 A为年龄),编制漳州市速丰桉林分材积生长率表 。
2.2.4 桉树生长模型 采取临时标准地年龄序列的调查方法和树干解析数据 ,选用模型:
H=b1(1-e-b2×A) (13)
建立速丰桉林分平均胸径 、平均树高 、林分蓄积与年龄的生长模型 ,编制林分生长过程表。
3 结果与分析
3.1 材种出材率表
根据拟合的模型编制二元材种出材率表(表 2),并应用 251株样木对所编材种出材率表进行置信椭
圆 F-检验 ,见表 3。
1)树干削度方程:d=D{(H-h)/(H-1.3)}(2.592207+5.19111×z (1/4)112.23991×z (1/2)5.235189×z), R=0.9975。
2)树皮率回归方程:Pv(%)=54.2343+11.8992ln(D), R=0.9610。
3)树高胸径异速生长模型:H=29.1849(1-e-0.07044×D), R=0.9997。
4)最大树高胸径异速生长模型:H=37.99(1-e-0.07044 ×D)。
5)最小树高胸径异速生长模型:H=20.40(1-e-0.07044 ×D)。
表 2 速丰桉二元材种出材率表(部分)
胸径 树高 大径材 中径材 小径材 短小材 合计
6 6.0 44.7 44.7
7.0 51.5 51.5
8.0 49.1 49.1
8 8.0 40.6 22.2 62.8
9.0 38.0 23.0 61.0
10.0 35.6 27.9 63.5
11.0 33.5 28.2 61.7
10 9.0 38.8 17.6 10.2 66.6
10.0 36.4 17.5 14.5 68.4
11.0 34.2 17.3 15.4 66.9
12.0 32.1 17.0 19.3 68.4
13.0 30.3 16.7 22.7 69.7
12 10.0 37.0 29.0 3.60 69.6
11.0 52.4 11.6 7.10 71.1
12.0 50.0 11.8 10.3 72.1
13.0 47.8 11.8 13.4 73.0
14.0 45.8 20.4 5.80 72.0
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福 建 林 业 科 技 第 37卷
表 3 材种出材率表检验统计量
项目 a b F值 f1 f2 F理论值
总出材率 2.69489 0.96926 3.51311 2 249 4.68
商品材出材率 1.58363 0.98775 3.12097 2 249 4.68
3.2 立木材积表
根据拟合的模型编制二元立木材积表(表 4),并应用 251株样木对所编材种出材率表进行置信椭圆
F-检验 ,见表 5。
1)二元带皮立木材积公式:V=0.0000389922D1.74964H1.20902 , R=0.9961。
2)二元去皮立木材积公式:V=0.0000318122D1.73878H1.21559 , R=0.9961。
表 4 速丰桉二元立木材积表(部分)
胸径 不同树高的树干带皮材积 /m
3
5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
6 0.0063 0.0078 0.0094 0.0111 0.0128 0.0145
8 0.0104 0.0129 0.0156 0.0183 0.0211 0.0240 0.0269 0.0299
10 0.0153 0.0191 0.0230 0.0271 0.0312 0.0355 0.0398 0.0442 0.0487 0.0532
12 0.0263 0.0317 0.0372 0.0429 0.0488 0.0547 0.0608 0.0670 0.0733 0.0796 0.0861
14 0.0415 0.0488 0.0562 0.0639 0.0717 0.0796 0.0877 0.0959 0.1043 0.1127 0.1213 0.1300
16 0.0616 0.0710 0.0807 0.0905 0.1006 0.1108 0.1212 0.1317 0.1424 0.1532 0.1642
18 0.0873 0.0991 0.1113 0.1236 0.1362 0.1489 0.1619 0.1750 0.1883 0.2018
20 0.1192 0.1338 0.1486 0.1637 0.1791 0.1946 0.2104 0.2264 0.2426
表 5 立木材积表检验统计量
项目 a b F值 f1 f2 F理论值
带皮 0.0035 0.9800 2.1185 2 249 4.68
去皮 0.0027 0.9808 1.9278 2 249 4.68
3.3 林分材积生长率模型
根据年龄与林分材积生长率关系 ,应用标准地和树干解析数据 ,建立漳州市各类型速丰桉林分材积生
长率模型。漳州市速丰桉林分材积生长率见表 6。
1)速丰桉林分材积生长率模型:Pv(%)=191.13A-1.14812 , R=0.8282。
2)集约型速丰桉林分材积生长率模型:Pv(%)=190.15A-1.16333 , R=0.8300。
3)一般速丰桉林分材积生长率模型:Pv(%)=207.19A-1.10066 , R=0.8330。
4)山区速丰桉林分材积生长率模型:Pv(%)=212.64A-1.14072 , R=0.8515。
5)沿海速丰桉林分材积生长率模型:Pv(%)=167.81A-1.30843 , R=0.7911。
表 6 漳州市速丰桉材积生长率表
类型 综合 龄级Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ
综合 58.4 136.3 42.1 23.8 16.2 12.1
山区 154.4 51.9 30.5 21.2 17.1
沿海 117.8 33.6 18.3 12.1 9.5
集约 137.5 45.4 26.4 18.3 14.8
一般 151.9 53.4 32.0 22.7 18.5
3.4 桉树生长模型
建立速丰桉林分平均胸径 、平均树高 、林分蓄积与年龄的生长模型 。
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第 4期 沈俊强 ,等:漳州速丰桉常用测树和经营数表的编制
1)平均胸径:D=21.8481(1-e-0.205912×A), R=0.8676。
2)平均树高:H=21.8353(1-e-0.264426×A), R=0.8326。
3)林分蓄积与年龄:M=29.9581(1-e-0.067287 ×A), R=0.8080。
利用林分蓄积与年龄的生长模型 M=29.9581(1-e-0.067287×A),采用收集的标准地最大 、最小林分蓄
积控制 ,进行生长模型等分平移 ,编制漳州市速丰桉生长过程表(表 7)。
表 7 漳州桉树生长过程表
年龄 胸径 /cm 树高 /m 单株材积 /m3 蓄积 /(m3· hm-2) 株数 高径比
1 4.07 5.1 0.003258 1.95 598 1.253071
2 7.38 8.96 0.018244 3.77 207 1.214092
3 10.07 11.95 0.044512 5.48 123 1.186693
4 12.26 14.25 0.077702 7.07 91 1.162316
5 14.04 16.01 0.113394 8.56 75 1.140313
6 15.50 17.37 0.148790 9.95 67 1.120645
7 16.68 18.40 0.181372 11.25 62 1.103118
8 17.64 19.20 0.210590 12.47 59 1.088435
9 18.42 19.81 0.235906 13.60 58 1.075461
10 19.06 20.28 0.257634 14.67 57 1.064008
4 讨论
1)用现场实际造材样木研制单株出材率模型 ,可以准确地反映树干病腐 、弯曲 、枝节等质量因素对材
种出材率的影响 ,结果可靠 ,符合实际 。二元材积方程 ,二元材种出材率模型与树高曲线模型的有机结合 ,
为编制出材率表提供了一条有效途径 ,且数表间满足相容性原则 ,对实现数表系列化有其重要意义。
2)从发展的趋势来看 ,今后材种出材率表的编制将是以削度方程为主 ,但应用削度方程编制出材率
表 ,是指无材质缺陷的健康木出材率 ,不包括出材损失量 ,编表结果往往偏高。因此 ,在实际使用过程中 ,
应根据主伐的实际出材量对林分出材率表进行检验 ,求得相应的修正系数 ,提高出材率表的使用精度 。
3)速丰桉生长模型是森林经营的重要工具 ,由于树种地域分布的不同 、生长环境的差异 ,使得相同树
种在不同地域的树高 、胸径 、干形等相关因子也产生差异 ,不同森林经营水平对林分状态影响也不尽一致 ,
所以该数表的使用应注意地域的影响 。
参考文献:
[ 1]祁述雄 .中国桉树 [ M] .北京:中国林业出版社 , 2002.
[ 2]骆期邦 , 曾伟生 ,彭长清 , 等 .可变参数相对树高曲线模型及其应用研究 [ J] .林业科学 , 1997, 33(3):202-211.
[ 3]孟宪宇 .测树学 [ M] .北京:中国林业出版社 , 1996.
[ 4]骆期邦 , 伟生 ,贺东北 .林业数表模型理论 、方法 、与实践 [ M] .湖南:湖南科学技术出版社 , 2001:324-329.
[ 5]盂宪字 .削度方程和出材率表的研究 [ J] .南京林产工业学院学报 , 1982(1):122-133.
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