全 文 ：黄河林场加杨人工林立地指数表的编制 `
郭 惠 卿
前 言
加杨 ( Po pn l ue s n a ad n s i s Mo e e n h )属欧美杨类 , 是我国北方的主要 造 林 树种
之一 。 不但具有速生丰产的特性 , 而且抗病虫害的能力也较强 , 在人工林中占有重要的
位置 。
如何评价加杨林的立地质量 , 检验经营措施 , 做到集约经营 , 是常期以来的研究课
题 。
利用立地指数评价立地质量 , 检验经营措施 , 是 国内外近些年常用的方法 。 我国在
一些地 区编制了杉木 、 红松 、 落叶松 、 刺槐等几个主要树种的立地指数表 。 在生产活动
中取得了比较满意的效果 。 这对加杨也是行之有效的方法 。
为此 , 我们对黄河林场加杨人工林做了调查 , 并完成了立地指数表的编制工作 。
一 、 外业 资料 的 取 得 与 整 理
1
.外业调查
在黄河林场和包头郊区相距 10 0公里的距离内 , 分三处做调查 。 根据好 、 中 、 差 三
种情况 , 在林地内按典型方法设置样地 62 块 。 在三种情况林地内样地各出现 20 块左右 ,
力求相等 。 为满足每块样地林木株数不少于 10 0株 , 样地面 积为 50 义 50 m 2 。 每块样地 做
一株解析木 , 其伐倒高度代表优势木平均高。
解析木的选择 : 先调查 5块样地 , 在每块样地各测 15 株优势木的树高 , 然后由 高 到
低计算不同株数的树高变动系数 , 取变动系数变化相对稳定的株数做为每块样地正式调
查株数 。 由图 1看出 , 5一 10 株的变动系数变化较稳定 ,为减少工作量 , 确定为 5株 。 测这 5
株优势木高 , 计算平均高 , 从中选接近平均高的一株作为解析木 。
附图 1
· 注 : 此文曾得詹昭宁先生的指点 , 特此致谢 。 参加本文工作的有本院林学系 80 级毕业 生李福厚 、
李建和 、 孙培河 、 崔旭东、 张荣荣 、 董瑞恒等几名向学 ,
叫艺,
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图 1
2
. 外业资料的整理
将各样地解析木材料按龄阶分组归类见表 1 。
表 1几件…川侧侧公少哭一一兰一一瘩竺兰卜坐一卜竺阵些竺阵兰 {三竺匕一一生一 一`里一…一叫一一互三卜竺燮一 }一鲤一沙竺 ~一一兰 — {一兰生卜一竺 {- 全三{竺望1 …一竺巡 一 {兰竺一一理 - - --一 {一竺 一…一竺一…一竺}竺些少兰…一哑一州7- - - 一一一一竺一一尸 24 }一三竺 一{ “ · 5 {州 ” · 6 3 }“ · 6 ” _ 「 _ _ `少 _10 8 { 14 5 2 { 13 . 4 } 13 7 8 . 7 8 1 2 。 8 9 ! 1 2 . 8 9
表中 :
f i 为龄阶的总株数 ;
艺A i 为第 i龄阶年龄总和 ;
A i 为第 i龄阶年龄平均值 ,
艺 H i 为第 i龄阶树高总和 ,
H i 为第 i龄阶树高平均值 ,
H i加权 为第 i龄阶树高加权平均值 。
可疑数据的剔除 , 同年龄的树高与该龄阶树高分布的辐度有较大的差距 , 但又不能
肯定是错误的数据 , 则以 3倍的标准差剔除 。 其步骤是 :
计算各龄阶加权平均高骊加权 , _并以树高为纵轴 , 年龄为横轴绘随手曲线 , 以 曲
线 上查得 各龄阶理论树高前 i , 依据公式求 .
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,
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式中 i S为第 i龄阶回归标准差 ,
in 为第 i龄阶的样地数 ,
H i为第 i龄阶的第 i号样地的树高实测值 。
以育i + 3 5 1和育i 一 3 51 为各龄阶树高分布的上限和下限 , 凡落在分布区间外 的 样 地
予以剔除剩余各样地材料整理见表 2 。
表 2
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f i 1 1 8 1 1 8 } 1 18 1 1 8 1 18 1 1 8
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3 0 …6 .63 8 。 6 2 10 。 1 1 1 1 。 3 0 1 2 。 4 0{
表中 : R i编 , 为剔除可疑数据后 , 参加编表的各龄阶优势木平均高
剔除了分布在包头郊区的 3块样地 , 编表是用黄河林场内 40 公里长地段的 59 块 样 地
资料完成的 。
二 、 数 学 模 型 的 配 合
1
. 优势木平均高— 年龄相关曲线数学模型的配合导向曲线是推导各级曲线的依据 , 它必须与调查区内的加杨实际生长趋势相吻合 。
根据R i— 后在坐标图上的变化趋势 (见图2) , 选择以下数学模型配合曲线 :
、 g H 一 + 长,
1 1二 a + b l g A 十 c l g Z A ;
H = a + b l g A ;
H 二 a 十 b A 十 c A Z
H = a + b A + e l g A ;
b一A
+a一
1一H
19于I 二 a + b l g A
经筛选 , 选 中 : 二
论镇护t i , 见表 3 ,
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图 2
2
。变动系数— 年龄相关曲线数学模型的配合根据剔除后各龄阶优势木平均高有 i编与理论值H t i计算出各龄阶的变动系数 c i 。 以
龄阶为横轴 , 变动系数为纵轴绘出相关曲线 , 由曲线看出近似于双曲线 , 见图 3 , 故 选
择下面 四个模型配合曲线 。
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图 3
c = · 、一 务;
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1
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C 二 a 十 bl g A ;
选中了= 。 . 9 4 7 8的模型 C 二 a 于 b ~
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以模型计算值为理论变异系数 C t , 见
表3
表3 一一
三 、 基准年龄和指数曲线级距的确定
1
.基准年龄的确定
基 准年龄是确定导向曲线 _ h、 一下各级指数曲线间隔的依据 , 选择的合适与否 , 将影
响到立地指数表的精度 。
确定依据 : 各龄阶树高变动系数随年龄增加的变化趋于平缓 。 由表 4可以看出 10 龄
阶以后变异系数变化较平缓 , 可以认为 10 龄阶为树 高生长的一个转折点 。
表 4
一n甘
…月, .1一`,1es龄 阶
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·
2 0 3 7
…一 {一色一…生…一三 }-巴卫竺}生生些巴王i吕~ i巴i挤兰11巴1 6 2 1 }0 1 6 0 0}0 15 8 4 15 7 1
C i一 C i , 1 0 。 0 5 8 1 }0
.
0 ` 9 “
加杨在 20 年 后逐渐 出现枯梢和心腐 , 说朋到子采伐年龄 。 轮伐期的一半可考虑为基
准年龄 。
根据上述两点 , 将 10 年定为基准年龄 ( 以下基准年龄均 以 10 年标示 ) 。
2
. 指数曲线级距的确定及曲线数目的确定
10 年时 , 树高标准差理论值 tS , 。的整数值为指数级距 。 本表 tS , 。 = .1 71 9 7 , 接近于
2 , 故确定指数级距为 2米 。
指数曲线的数目用 10 年树高的分布区向H t + 3 tS — H t 一 3 S t被指数曲线级 距除所
得的整数值确定
·
( H t + 3 S t ) 一 ( H t 一 3 S t ) 1 5 . 3 4 7 6 一 5 . 0 2 9 4
一— 一— 二 一— - - - 一— 一一 一 = 匕艺 乙即 5条曲线 。 考虑到 5条曲线不能包括 1 5 . 3 5米的树高 , 故增加一条曲线 , 共 6条 。 10米曲线为导向曲线 。
四 、 导向曲线的推导及立地指数表的编制
1
. 导向曲线的推导
立地指数表在基准年龄的树高都用整数表示 , 本文用于推导导向曲线的 10 年树高理
论值为 10 . 1 8 8 5米 , 接近 1 0 . 0 0米 , 应降低 0 . 1 8 8 5米 。 考虑到各龄阶树高离散 程度 不 一
样 , 各龄阶不能按相同的数值抬高或降低 。 必须借助调整系数进行调整抬高 或 降 低 数
值 。
具体调整如下 :
调整系数 K , H K 一 H t K
H
t K
_
1
C K
式中 : K l 。 导向曲线的调整系数 ,
H
K 导向曲线基准年龄时的树高 ;
H t
、
10 年时的树高理论值 ;
C
K
10 时树高变动系数理论值。
tC
, 各龄阶变动系数理论值 。
按下式计算导向曲线各龄阶树高值
H
· ` = H “ ·
(
` + H ` 一 H t K
H t
`
~丝 -
C
K
)
计算结果见表 5
表 5
H
. ; …丁而 二
一…兰1兰一” · 5” { 1” · 0 0 } 1 1 · 3 1
} 4 一 6 8 { 1 0 1 2 1 4 1 6
Q曰
2
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6 4 4
·
8 9 {…6 · 8 3 8 。 5 2 1 0 。 0 1 。 3 1 1 2 。 4 7 1 3 。 5 2 1 4 。 4 6丽添{
~云` ;五
2
. 立地指数表的编制 (各级指数曲线的展开 )
根据下式计算各立地指数曲线
H s i = H . i
·
1 +
H s K 一 H K
H
K
_旦二
C
x
j
式中: H s i S级曲线各龄阶树高值 ,
H s ; 第 S级曲线 10 年时的树高值 ,
H 【 导向曲线 10 年树高值 。
计算结果见表 6
表 6
~ _一一一福一一` 一` ` 益` ` 益`三…根据表 6绘出立地指数曲线 , 贝图4 。树高
~ 龄阶
务指举曲线之各龄阶的分布范围见表 7o
2 1
,.豪表一指五 、 结 束 语
经拟合显著性检验 , 指数与实际树高的生长趋势相吻合 。
对不同立地指数级的估计误差及对不同龄阶的立地指数的估计误差均比较小 , 预测
精度是较为理想的 。 但是 , 由于有关加杨在各种立地条件下生长过程的资料较少 , 所以
在选择数学模型配合导向曲线时 , 没有综 合考虑 ,故精度还有待于在实践中进一步验证 。
本表可在我区黄河沿岸的加 杨人工林中试用 。
(上接第 39 页 )
通过疏除或去除过多的雄株 , 改善通风透光条件 ; 平茬老龄林更新复状 ; 高接换头改成
优良品种 , 适当地经营管理 , 提高产量 。
5
.天然沙棘和以营造水土保 持林为 目的沙棘人工林 , 不加 任何管理 , 产量低 , 结实
不稳定 , 大小年明显 , 为确保源源不断的供给工厂原料 , 必须大力发展人工种植园 。 采
用良种和果园化经 营 , 提高单位面积产量 , 达到良种化 、 丰产化 。 应把沙棘种植园列入
七五计划 , 各级业务和行政部门常抓不懈 , 抓出成效 。
6
. 把适宜种植沙棘的荒 山 、 河滩承包给专业户 , 同专业户签订合 同 , 定 任 务 、 定
面积 、 定株数 、 定时间 、 定产量 , 国家给予适当资助 。 工厂也可与沙棘专业户直接签 订
经济合同 , 拿出经费 , 予购定产 。 要放宽政策 , 调动各方面积极性 , 搞活沙棘生产 。
7
. 大力提倡营造杨 、落叶松 、 油松等乔木树种同沙棘混交林 。在乔木未郁闭前 , 沙棘固
氮改土 ,保护乔木促进生长 , 还能收获一部分浆果增加收入 , 以短养长 , 提高土地生产力 。
8
. 过去对沙棘认识粗浅 , 人工栽培刚刚起步 ,栽培技术有许多急待解决的问题 。 要把
沙棘良种选育和丰产栽培技术做为重点课题去研究 , 尽快地做出示范 , 出成果 ,指导生产 。