全 文 ：第 25卷　第 2期 中　南　林　学　院　学　报 Vol. 25　 No. 2
　 2005年 4月 JOU RN AL OF CENT RAL SOUT H FO RESTRY UNIV ERSITY Apr. 2005　

[文章编号 ] 1000- 2502( 2004) 04- 0021- 04
马占相思人工实生林立木干形研究
陆道调 1, 2 ,吴保国 1 ,秦武明 2 ,戴　军 3
( 1.北京林业大学 ,北京 100083 ; 2.广西大学林学院 ,广西南宁 530004; 3.广西国有高峰林场 ,广西 南宁 530001 )
[摘　要 ]　为掌握马占相思人工林立木干形变化的规律性 ,实测 431株样木并采用多个干形指标进行了比较研究 .结果表明:实验
形数变动系数最小 ,其变动系数为 8. 55% ;实验形数的调查平均值 0. 386 8,比目前区内使用的阔叶树数值 ( 0. 400 0)呈一定的偏小 ;正
形数系列中 ,以 1 /4树高以下变动系数较小 , 2 /10、 1 /10树高处形数及胸高形数的变动系数分别是 8. 69% 、 10. 63% 、和 9. 68% ;胸高形
数、胸高形率以及树高间呈双曲线关系 ,相关关系紧密 .
[关键词 ]　森林经理 ;马占相思 ;正形数 ;实验形数 ;正形数 ;广西
[中图分类号 ]　 S727. 1　　　　 [文献标识码 ]　 A
A Research on the Stem Form of Acacia mangium Seedling Plantation
LU Dao-diao
1, 2 , WU Bao-guo
1 , Q IN Wu-ming
2 , DAI Jun
3
( 1. Beijing Forest ry University, Bei jing 100083, China; 2. Fores t ry Col leg e, Guangxi Univ ersi ty, Nanning 530004, Guangxi, China;
3. Gao feng State-own ed Fores t Farm , Nanning 530001, Guangxi , China)
Abstract: Bas ed on 431 Acacia mang ium plan tation felled s ample t rees, a few stem form factors hav e been calculated and compared
wi th each oth er in order to find out th e t ree stem form regularity. The result s are as fol low s: Th e coef ficien t of al teration in
exp eriment form factor is minim um and mos t s tead y, i t s value is 8. 55% . Th e value of experiment form factor av erages 0. 386 8,
which is s ligh tly smaller than the b roadleav ed t ree mean num ber ( 0. 400 0 ) us ed in th e dis trict at present. Th e C. A of normal form
factor blow 1 /4 t ree heigh t is relatively less than that of th e over-stem posit ion, and the mean number is 8. 69% , 10. 63% , and
9. 68% respectively for 2 /10, 1 /10 relat ive tree h eigh t and the breas t h eigh t. The relat ionship betw een b reast height form facto r,
breas t height form quotien t, and tree height can be signif icant ly ex pres sed as quad ratic co rrelation curve form.
Key words: fo res t mangeement; Acacia mangium; normal form facto r; ex perimen tal fo rm factor; no rmal form quotient; Guangxi
我国引种的相思树种 Acacia spp.已获成功的有 20多种 [1, 2 ] .随着相思人工林研究的深入开展 ,为大面积推
广相思造林和合理持续经营 ,以及为定向培育和优化管理利用提供了科学依据 [3 ] .迅速扩大的相思工业原料
林 ,正在为当地森林生态建设和优良纸浆材生产发挥积极作用 [4 ] .树干干形包括树干的横、纵断面的形状 .狭义
的树干干形通常指纵断面形状 .通过主要形数及相对高度直径系列的形率指标反映干形及饱满程度是常用的
方法 ,也可求解立木材积与比较圆柱体体积的折合率或材积换算系数 ,并寻求计算立木树干材积的几何学方
法 [5 ] ,还能更好地检验树种立木材积、出材率 ,并编制立木材积表、出材率表 .相思干形研究是相思树短周期工
业原料林基地建设和集约经营管理的重要基础研究内容 ,对做好“十一五”期森林调查和南方相思林蓄积计算
以及林木资产评估等有着重要的现实意义 .然而对相思树种的干形研究 ,目前还未见有专门报道 .为此 ,本文中
以相思有关研究项目为依托 ,以广西近 10多年来大规模种植的马占相思工业原料林为对象 ,探讨其树干干形
的规律性 .
[收稿日期 ] 2004-12-07
[作者简介 ] 陆道调 ( 1962- )男 ,广西贵港人 ,副教授 ,博士研究生 ,主要从事森林经理教学工作 ;吴保国 ( 1955— ) ,男 ,教授 ,博士生导师 .
1　样木材料收集地概况
本文中分析的样木材料主要来自国有高峰林场的高峰林业相思树短周期工业用材林基地 .该林场是广西
相思树推广种植规模最大的商品林基地 ,林场内相思树种面积 8 000多 hm2 ( 2004年二类调查 ) ,其中马占相思
Acacia mangium占 70%左右 ,林分年龄大多为 10 a以下 ,最大年龄为20 a.样木收集区域地处热带亚热带 ,属南
亚热带大陆性季风气候 ,热量丰富 ,雨量充沛 .区域气候土壤水热条件极适宜相思林木生长 .外业中按不同的立
地条件、不同的林分年龄以及不同的造林密度林分 ,以随机抽取方式选定样木 ;样木伐倒后分别量取树高、胸
径、整米段以及四分之一和十等分树高处的带、去皮直径和样木主分枝直径、枝长等 ,内业对主干按 2 m区分求
积并计算有关干形指标 ;经剔除个别干形极端变异样木后 ,共有 431株进入径阶及树高级的归类整理 .样木分
布为南宁高峰林场 363株 (其中武鸣县 41株、邕宁县 38株 ) ,钦州钦廉林场 36株、陆川县 32株 ,样木树高范围在
5. 8～ 22. 6 m ,径阶在 6～ 34 cm.
2　样木干形指标
样木分析采用的干形指标 ,形数方面有胸的高形数 ( f 1. 3 )、实验形数 ( f )以及正形数 ( f n )系列 ;形率方面有
的胸高形率 (q2 )及正形率 (qn )系列 .指标表示式为:
　　 f 1. 3= V /g1. 3h;　 f = V / [ (h十 3)g1. 3 ];　 f n= V /( gnh ) .
　　q2= d 12 /d1. 3;　qn= dn /d0. 1 ;　 q1 /4= d 14 /d0. 1 .
其中 ,d1. 3、 g1. 3为立木胸径、胸高断面积 ,d 1
2
、 d 1
4
、 d0. 1、是树干中央直径、四分之一树高处及十分之一树高处
的直径 ; V及 h为样木对应的立木材积和树高 ;相应的干形指标有胸高形数 ( f 1. 3 )、实验形数 ( f )、正形数 ( f n )
(n= 0. 0, 0. 1, 0. 2,… , 0. 9)及其形率 q2、 qn .对样本干形指标值的归组 ,分别按 2 cm径阶和 2 m树高组距进行 .
3　马占相思样木干形指标的主要特征
3. 1　干形指标值的径阶和树高级上的变化
经计算显示 ,研究的有关形数具有随树高或径阶增大而趋向减小的特征 ,正形数随 n增大而增大 .分组的
样木形数指标平均值列集 (部分 )于表 1、表 2.
表 1　马占相思干形系列径阶变化
Table 1　 The change of stem form factors on diameter groups of A. mangium
径阶 /cm 株数 f 0. 1 f 0. 3 f 0. 5 f 0. 7 f 1. 3 f 1 /4 f
6 20 0. 498 2 0. 768 9 1. 087 6 1. 699 3 0. 662 1 0. 762 6 0. 489 2
8 29 0. 500 9 0. 766 5 1. 145 7 2. 144 4 0. 583 6 0. 681 4 0. 446 6
10 36 0. 484 0 0. 713 9 1. 063 3 2. 356 7 0. 539 3 0. 639 5 0. 427 3
12 46 0. 488 8 0. 708 6 1. 158 1 2. 686 3 0. 501 8 0. 647 2 0. 404 9
14 40 0. 508 1 0. 721 4 1. 224 0 2. 779 9 0. 495 1 0. 657 5 0. 405 6
16 41 0. 519 5 0. 692 6 1. 269 1 2. 818 1 0. 487 4 0. 636 1 0. 405 3
18 25 0. 479 8 0. 712 3 1. 370 4 2. 870 1 0. 450 4 0. 619 0 0. 378 2
20 32 0. 475 8 0. 702 2 1. 279 2 2. 683 7 0. 455 5 0. 639 4 0. 386 1
22 27 0. 464 0 0. 685 3 1. 430 8 3. 183 1 0. 453 7 0. 593 9 0. 388 7
24 25 0. 419 2 0. 649 4 1. 479 0 4. 653 2 0. 405 1 0. 570 7 0. 349 2
26 31 0. 426 9 0. 677 7 1. 264 1 4. 436 9 0. 409 2 0. 575 9 0. 353 9
28 34 0. 400 2 0. 679 4 1. 373 5 3. 901 3 0. 379 1 0. 560 8 0. 328 5
30 21 0. 393 7 0. 707 6 1. 660 9 4. 795 4 0. 363 1 0. 610 6 0. 312 9
32 15 0. 464 1 0. 908 8 1. 656 1 5. 239 7 0. 353 3 0. 746 2 0. 30 7
34 9 0. 440 4 0. 812 6 1. 723 9 5. 506 5 0. 352 3 0. 671 2 0. 307 5
平均值 431 0. 469 7 0. 714 8 1. 298 1 3. 221 3 0. 469 3 0. 634 3 0. 386 8
标准差 0 0. 049 9 0. 077 8 0. 255 9 0. 970 0 0. 045 4 0. 060 6 0. 033 1
变动系数% 0 10. 630 0 11. 880 0 19. 712 1 30. 110 0 9. 680 0 9. 560 0 8. 550 0
22 中　南　林　学　院　学　报 第 25卷
表 2　马占相思干形系列树高级变化
Table 2　 The change of stem form factors on height groups of A. mangium
树高级
/m
株数 f 0. 1 f 0. 3 f 0. 5 f 0. 7 f 1. 3 f 1 /4 f
6 3 0. 558 8 0. 841 5 1. 051 5 1. 389 4 0. 677 4 0. 730 5 0. 477 6
8 16 0. 452 1 0. 767 3 1. 138 3 1. 894 5 0. 634 8 0. 764 6 0. 468 9
10 40 0. 514 2 0. 750 3 1. 120 3 2. 107 5 0. 588 9 0. 677 7 0. 454 2
12 71 0. 467 9 0. 691 5 1. 160 2 2. 750 7 0. 507 6 0. 646 2 0. 407 1
14 69 0. 525 3 0. 740 2 1. 239 1 2. 734 4 0. 487 9 0. 639 5 0. 402 5
16 61 0. 492 6 0. 678 1 1. 283 5 2. 575 6 0. 466 5 0. 635 6 0. 393 2
18 64 0. 448 4 0. 687 8 1. 445 9 3. 837 6 0. 434 3 0. 592 5 0. 372 9
20 104 0. 418 3 0. 723 9 1. 441 4 4. 542 4 0. 379 7 0. 608 7 0. 328 1
22 3 0. 395 9 0. 811 7 1. 566 4 3. 496 9 0. 356 7 0. 615 7 0. 312 9
平均值 431 0. 469 7 0. 714 8 1. 298 1 3. 221 3 0. 469 3 0. 634 3 0. 386 8
变动系数% 0 10. 630 0 11. 880 0 19. 712 1 30. 110 0 9. 680 0 9. 560 0 8. 550 0
3. 2　实验形数的径级变动
从表 1可见 ,在马占相思的调查
样木中 ,实验形数平均变动系数为
8. 55% ,在所列算的形数中变动系数
最小 ,因而显示较大的稳定性 .样木调
查的实验形数平均值为 0. 386 8,而目
前区内使用于相思林蓄积调查的实验
形数是简单借用一般阔叶树的数值
( 0. 400 0) ,因而有一定的差值 .这个
差值超过 3% .因蓄积计算中采用平均
实验形数值直接相乘 ,故引起的误差
将是系统性的 ,这为今后作适当的调
整提供了依据 .在整体林分是近成熟林以上占主导时 ,按新平均数算会更合理 ,因形数一般随树高或径阶增大
而趋降减小 ;调查中发现此时部分主干 (约占 20%植株 )上部呈二叉状分枝 ,分枝粗化后在一定程度上也影响到
了主干干形的饱满度和通直性 .样木实验形数的径级变动见表 3.
表 3　马占相思不同径阶的干形实验形数
Table 3　 The change of experimental form factor on diameter groups
项目 8 cm 12 cm 16 cm 20 cm 24 cm 28 cm 32 cm 36 cm 合计
样木株数 62 83 74 57 61 55 33 6 431
f 平均值 0. 458 3 0. 411 4 0. 403 1 0. 380 1 0. 363 6 0. 336 5 0. 307 2 0. 360 6 0. 386 8
标准差 0. 040 2 0. 037 2 0. 045 1 0. 022 7 0. 030 5 0. 028 2 0. 030 1 0. 040 6 0. 033 1
变动系数% 8. 77 9. 04 11. 18 6. 0 8. 38 8. 38 9. 79 13. 28 8. 55
3. 3　正形数 f n的径阶和树
高级上的变化
　　正形数是受干形直接影
响的重要指标 ,其可作为立
木材积的换算系数 ( v =
f n
*
gn
*
h ) . 在正形数系列
中 ,未列入表 1的 f 0. 2、 f 0. 4、
f 0. 6、 f 0. 8、 f 0. 9变动系数分别是 8. 69% 、 15. 08% 、 22. 45%、 36. 6%、 48. 6% .可见以 2 /10和 1 /4树高处的正形数
变动系数较小 ,其值分别为 8. 69%和 9. 56% ;胸高形数作为正形数系列的一个子集 ,其变动系数为 9. 68% ,亦处
于较小之列 .这和以往研究得到的关于正形数在相对高 0. 03 < n < 0. 23时 ,变动性小可正常反映干形结论是一
致的 ,并能够作为材积的换算因子 [6 ] ;本文中收集的样木树高范围在 5. 8～ 22. 6 m,亦可使得胸高形数不会因树
高过小而可能出现的难以反映干形变化的模糊区 .马占相思干形 1 /4树高以下正形数 (包括胸高形数 )变动系
数较小的特征和其它树种的相关研究亦具有一定的相似性 [7, 8 ] .
3. 4　形率及其与形数的关系
形率是树干直径粗度变化的相对比较值 ,本文中主要分正形率 qn与胸高形率 q2 ,树干中央直径是林木测计
的重要特征点位 .由于形数形率对立木材积及出材质量、树干削度等都有重要影响 ,因此寻求其适当的关系有
着切实的意义 .样木计算后的正形率系列qn及胸高形率q2变动随相对高表现为线型递减的趋势 .其比较见表 4.
表 4　马占相思干形形率值系列比较
Table 4　 Comparison of form quotients with relative height of A. mangium
项目 q0. 2 q0. 3 q0. 4 q0. 5 q0. 6 q0. 7 q0. 8 q0. 9 q1 /4 q2
株数 431 431 431 431 431 431 431 431 431 431
平均值 0. 903 9 0. 812 5 0. 715 9 0. 613 9 0. 507 1 0. 409 9 0. 310 1 0. 203 3 0. 859 7 0. 614 3
标准差 0. 044 1 0. 050 6 0. 064 3 0. 073 2 0. 066 4 0. 067 3 0. 068 3 0. 059 4 0. 052 2 0. 073 3
变动系数% 4. 89 6. 22 8. 96 11. 93 13. 09 16. 41 22. 02 29. 22 6. 08 11. 93
　　胸高形数 f 1. 3是受干形指数和树高共同影响的重要干形指标 ,胸高形数与胸高形率及树高的关系常描述为
双曲线关系 [5 ] .经过方程拟合 ,它回归关系式如下:
　　 f 1. 3= 0. 525 393 q2 2+ 1. 188 569
q2h
+ 0. 129 342. ( 1)
复数相关系数 0. 922 581,剩余标准差 0. 033 151.经回归值的方差 F检验 [9 ] ,F值为 0. 535 93,小于置信水
平为 0. 05的临界值 ( 3. 016 76) ,系统误差为 - 0. 33% ,表明胸高形数回归值与实际值无显著差异 ,经验式拟合
23第 2期 陆道调等:马占相思人工实生林立木干形研究
程度理想 .
对于正形率 qn和正形率 q0. 5的关系 ,经直线式、二次幂、三次幂多项式等方程拟合显示 ,以趋向一元直线回
归关系较明显 ,相关系数在 0. 7左右 ,但经显著性检验表明 ,相关关系紧密程度不够 ,误差较大 ;形率 (或上部直
径 )的变化可能不仅仅受到点位高度直径的影响 ,还受到诸如树木高度、胸径大小的影响 .
4　结论与讨论
( 1)从测定的 431株样木计算的有关形数表明 ,实验形数变动系数最小 ,其变动系数值为 8. 55% .其次 1 /4
树高以下的正形数变动也表现较小特征 , 2 /10、 1 /10树高及胸高处的系数分别为 8. 69% 、 10. 63%和 9. 68% .故
用实验形数表达马占相思干形具有较好的稳定性 .
( 2)样木计算的实验形数原始数据平均值为 0. 386 8,比目前 (区内 )使用的阔叶树数值 ( 0. 400 0)相近 [10 ] ,
但又有一定的差距 ,可根据实际林分的整体状况作适当的调整 .
( 3)胸高形数与胸高形率及树高的双曲线关系紧密 ,而正形率qn和正形率 q0. 5虽有呈一元线性相关的趋势 ,
但回归效果不显著 .
( 4)马占相思作为目前南方引种并大规模推广栽培的速生树种 ,为促进对其干材的更好利用 ,由静态点位
干形转入削度方程造材并编制动态干形表 ,是今后的一个发展方向 .
[参　考　文　献 ]
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[本文编校:胡曼辉 ]
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