全 文 ：第 30 卷　第 12期　 　中 南 林 业 科 技 大 学 学 报　 　 Vol.30　No.12
　2010 年 12 月 Journal of Central South University of Forestry &Technology 　Dec.2010
小叶青冈天然林树干含水率的研究
陈昌雄1 ,余坤勇1 ,曹祖宁2 ,朱业辉1
(福建农林大学 林学院 , 福建 福州 350002;2.南平市延平区林业局 , 福建 南平 353000)
摘　要:　在福建茫荡山自然保护区天然小叶青冈林分中设置 5 块标准地 , 每块标准地取 2 株标准木 , 共取 10 株
标准木。在标准木上截取圆盘 ,测算含水率 , 建立树干含水率与树干离地高度的相关模型。 结果表明:小叶青冈
树干含水率与树干的离地高度有着显著相关关系 , y=100 /(2.425 3+0.027 6x)为最优模型 , 其含水率随着树干
离地高度升高而逐渐上升。
关键词:　小叶青冈;天然林;树干含水率;树干离地高度
中图分类号:　S758.5 文献标志码:　A 文章编号:　1673-923X(2010)12-0039-03
Moisture content of tree stem of Cyclobalanopsis myrsinae f olia (Bl.)
Oerst in natural forest
CH EN Chang-xiong1 , YU Kun-yong1 , CAO Zu-ning 2 , ZH U Ye-hui1
(1.Fo restry College , Fujian Ag riculture and Fo restry Unive rsity , Fuzhou 350002 , Fujian , China;
2.Forestr y Bureau o f Yanping District of Nanping City , Nanping 353000 , Fujian , China)
Abstract:Five sample plo ts in Cyc lobalanopsis myrsinae folia (Bl.)Oerst stand were set up in Mangdang Mountain
Na ture Rese rve , Yanping district o f Nanping city , and ten sample trees w ere selected.Discs from sample tree we re
intercepted and the moisture content r ate w as calcula ted after dried.The data o f sample trees was analyzed by using
linear reg ression method.The result show that the re was significance relationship betw een the moisture content
rate and the stem height , the mo isture ra te show ed an ascension w ith stem height above g round , and the most su-
perior rela tive model w as y=100 /(2.425 3+0.027 6 x).
Key words:Cyclobalanopsis myrsinae f olia (Bl.)Oerst;na tur al fo rest;moistur e content of tree stem;stem height
above g round
　　干物质生物量是鉴定森林数量的一个重要指
标 ,人们往往直接研究树木含水率从而代替其干物
质生物量的研究 。笔者以福建茫荡山自然保护区
天然常绿阔叶林建群种之一的小叶青冈作为研究
对象 ,进行其干物质生物量的研究 。小叶青冈 Cy-
clobalanopsis myrsinae f ol ia(Bl.)Oerst 在福建主
要分布于平和大斧山 、邵武余山 、崇安武夷山等
处 ,比较耐寒耐旱 ,是福建省海拔 800 m 以上常绿
阔叶林的主要树种之一[ 1] 。小叶青冈种子含淀粉 ,
可酿酒或浆纱 ,壳斗 、树皮含鞣质;材质坚重 ,有弹
性 、纹理直 ,结构粗略匀 ,抗压 ,耐磨 ,材质优良;可
供建筑 、车辆 、运动器材 、纺织器材 、工具柄 、农具及
细木工等用途[ 2] 。
　　收稿日期:2010-07-05
　　基金项目:福建省资助省属高校项目(2006F5008)
　　作者简介:陈昌雄(1963-),男 ,福建南平人 ,副教授,博士 ,主要从事森林调查和评估的研究;E-m ail:fjccx@126.com
DOI :10.14067/j.cnki.1673-923x.2010.12.025
1　研究区概况
福建茫荡山自然保护区地处南平市区西北部
11 km ,位于东经 118°02′30″～ 118°13′30″,北纬 26°
36′12″～ 26°47′51″,区内海拔 136 ～ 1 364 m;属中
亚热带季风气候 ,温暖湿润 ,是各种生物生长的理
想场所 ,区内现有 9个植被类型 、52个群系 、191个
群丛 ,生物多样性和植被完整性极为明显[ 3] 。
2　研究方法
2.1　样地设置及样木采集
在保护区的小叶青冈林分内 ,选择有代表性的
地段设置 5块标准地 ,每块面积为 40 m ×40 m ,分
别在 5块标准地内进行每木调查 ,在每一径阶内测
2 ～ 3株的树高 ,绘树高曲线 ,利用平均胸径查树高
曲线以确定平均高 。以标准地的平均胸径和平均
高为准 ,按 5%的允许误差从每块标准地中选择 2
株平均木作为标准木 ,共抽取 10株 ,伐倒后在树干
上截取厚度 3 ～ 5 cm 的圆盘 ,取圆盘的位置分别在
根径和各区分段中央处 ,全树除第一区分段长为 2.
6 m 外其余按 2 m 长划分区分段[ 4] 。现场分别称
量各圆盘鲜质量 ,并对各圆盘进行编号。共收集圆
盘 61 个 , 作为研究小叶青冈树干含水率的实验
材料 。
2.2　样品烘干方法
由于圆盘较大 、较厚 ,难以烘干 ,在烘干前称其
质量 ,接着以圆盘的髓心为顶点 ,切取一扇形样块 ,
称得扇形样块的质量 ,再将扇形样块放入恒温 80 ～
105 ℃的烘干箱中烘干至恒质量 ,即两次称重的相
对误差不大于 1/200[ 5-6] ,得扇形样块的绝干质量 ,
圆盘绝干质量按式(1)计算。
圆盘绝干质量=扇形样块干质量扇形样块质量 ×圆盘质量。
(1)
2.3　含水率的计算
根据采伐现场称得的圆盘鲜质量和烘干后的
圆盘绝干质量 ,用式(2)计算圆盘的含水率 ,即树干
取圆盘高度处的含水率。
含水率=鲜质量-绝干质量鲜质量 ×100%。 (2)
2.4　回归分析
计算每个圆盘的含水率以及相应的树干高度 ,
以树干高度为自变量 、含水率为因变量 ,应用 DPS
软件对数据进行线性回归分析 ,并进行回归方程的
显著性检验 ,选出相关性最好的模型[ 7] 。
3　结果与分析
3.1　树干含水率的计算
运用式(2)计算各圆盘的含水率 ,计算结果见
表 1。
表 1　各标准木各区分段的含水率
Table 1　Moisture rate of sections of various sample stem of Cyclobalanopsis myrsinae folia
树干高度 /m 各株标准木树干的含水率/ %
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0 39.45 39.25 40.98 39.96 40.67 39.77 40.33 41.46 40.30 40.01
1.3 41.58 42.77 41.84 42.81 42.59 43.31 41.66 42.40 41.52 41.36
3.6 42.77 43.68 43.80 42.97 43.65 42.36 42.34 42.92 42.87 42.47
5.6 44.40 44.55 43.11 43.64 43.53 44.05 43.66 43.38 43.18 44.29
7.6 44.56 44.00 45.52 45.28 45.83 45.68 45.65 45.79 44.65 43.23
9.6 45.37 45.09 45.91 45.69 44.94 45.31 47.30 45.24
11.6 45.45 48.36 47.17
3.2　树干含水率散点分布图的绘制
根据表 1的圆盘含水率和相对应的树干高度 ,
绘制散点分布图 ,见图 1。
3.3　树干含水率与高度相关模型的构建
从表 1中随机抽取 30组数据 ,运用 DPS 统计
软件对单株立木树干的含水率分布进行拟合 , a 、b 、
40 陈昌雄 , 等:小叶青冈天然林树干含水率的研究　 　第 12 期
图 1　树干含水率散点分布图
Fig.1　Scatterplot distribution of moisture rate of tree stem
c为参数 ,拟合结果见表 2。
表 2　树干含水率与高度相关模型
Table 2　Models of relationship between moisture con-
tent of stem and height above ground
编号 模型 a b c R
1 y=z+b x 41.25 0.52 0.815 5
2 y=100 /(a+bx) 2.425 3 -0.027 6 0.824 8
3 y=abx 41.20 1.011 0 0.823 4
4 lny=a+bx 3.719 4 0.011 9 0.821 1
5 y=a x2+bx+c -0.05 1.03 40.62 0.848 7
6 y2 =a+b x 1 702.00 45.00 0.807 9
7 lny=a x2+b 0.001 0 3.740 2 0.719 7
8 lny=a x2+b x+c -0.001 2 0.024 4 3.704 2 0.857 9
由表 2数据分析比较得知 ,模型 8的相关系数
最大 ,R=0.857 9 ,但自变量 x 的适用范围比较小 ,
当 x等于 10.2 m时 , y 达到最大值 ,并且随着树高
的增加有呈现负值的可能 ,显然不符合现实情况;
同理 ,模型 5的相关系数也较大 ,R =0.848 7 ,当 等
于 10.3 m 时 , y 达到最大值 ,也不符合现实情况。
模型 2的相关系数 R=0.824 8 ,既符合相关系数最
大原则 ,又有较大的适用范围 ,此方程与图 1的散
点分布趋势相吻合 ,因此拟合小叶青冈树干含水率
与高度最优回归方程为:
y=100 /(2.425 3-0.0276 x)。 (3)
式(3)中:y 为含水率(%), x 为树干离地面的高度
(m)。
3.4　方差分析
对所拟合的式(3)进行方差分析 ,各项参数见
表 3。
表 3　方差分析
Table 3　Variance analysis
方差来源 平方和 自由度 均方 F 值 F临界值 显著性水平 P
回归 2 883 1 2 883 59.57 7.64 0.000 1
剩余 1 355 28 48.4
总的 4 238 29 146.1
　　从表 3可知 ,由于 F=59.57大于临界值 F0.01
(1 ,28)=7.64 , P=0.000 1 ,说明式(3)中含水率与
树干高度位置的相关性显著。
3.5　模型的适用性检验
对于拟合得到的小叶青冈树干含水率与高度
相关模型 y =100 /(2.425 3-0.027 6x),利用 31
组未参与构建数学模型的实验数据 ,用 F 检验法对
其进行适用性检验。
F检验法[ 8-9] 公式:
F =(n-2)×(a∑ y i +d ∑x i y i -2∑x iy i +∑ x i 2)
2×∑y i2 -a∑ y i -b∑x iy i 。
(4)
F检验是用实测值 x 与理论值 y 组成成对值 ,
建立线性回归方程 y =a+bx ,显然 ,如果模型拟合
得很好 ,常数项 a和回归系数b 就分别趋近于 0和
1。计算结果见表 4。
表 4　模型适用性检验
Table 4　Serviceability examination of model
回归方程 相关系数 R F值 F 0.01(1 , 29)
y=1.26+0.968 4 x 0.914 8 0.002 8 7.60
　　由表 4可知 , F=0.002 8 小于检验值 F0.01(1 ,
29)=7.60 ,由此表明在 99 %可靠性条件下 ,接受
上述假设 ,回归方程估测的小叶青冈树干含水率理
论值与实测值无显著差异 ,回归方程适用 。
4　小　结
生物量作为生态系统中积累的植物有机物总
量 ,是整个生态系统运行的能量基础和营养物质来
源 , 而且是衡量森林经营效果的重要评价指
标[ 10-11] 。将树干的不同高度代入所拟合的方程 ,
可得出各种高度处的含水率 。取树干各高度含水
率的加权平均值可作为树干平均含水率[ 12] ,各高度
含水率的权重等于 (下转至第 46页)
41第 30 卷　　　　 　中 南 林 业 科 技 大 学 学 报
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[本文编校:邱德勇]
(上接第 41页)
该高度处区分段的材积除以树干总材积(不足 1个
区分段长的树梢材积忽略不计)。含水率乘以鲜质
量得含水量 ,鲜质量减去含水量即为干物质质量 ,
这样就大大减小了干物质重量调查的工作量 。
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[本文编校:邱德勇]
46 周志凯 ,等:土壤养分含量对杂交马褂木生长的影响　 　第 12 期