全 文 ：第 2 卷 第 4 期
1 9 8 9 年 8 月
林 业 科学 研 究
FO R E S T R E S E A R C H
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2
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4
A u g
. , 1 9 8 9
山东省临沂地区杨树立地质量及
经营强度数量化表的编制 ’
童书振 刘景芳 郑世楷
(中国林业科学研究院林业研究所 )
李富恩 魏效德 卢永农
(山东省首县林业局 ) (山东省临沂市林业局 ) (山东省沂南县林业局 )
关健词 杨树 , 数量化 , 立地质量 ; 经营强度
过去常用立地质量对林分生长进行评价【’1, 实践证明 , 对一些速生经营强度较高的人工
林可能欠缺 , 尤其是经营措施 , 在很大程度上提高了平原地区杨树的地位等级和生长量。 因
此 , 用立地质量和经营强度对杨树生长进行综合评价 , 更适于生产的需要 。 鉴于此 , 对山东
省临沂地区 I于69 杨、 I二72 杨 、 健杨生长用数量化( I )的方法进行综合评价 , 取得较满意的
效果。
数量化( 工)本质上和多元回归分析是一样的 , 它们都是定量预估因变量的问题 , 其不同
点是 : 数量化( 工)的自变量既有质量指标(。. 1化) , 亦兼有数量指标。 用自变量与因变量建立
回归关系 , 对杨树生长进行预估 。
一 、 资料收集与整理
1 9 8 5一 1 9 8 6年对该区杨树生长、 立地质量和经营强度进行典型调查。 共调查各种林分标
准地15 0块 , 在每块标准地内选取 3 株最高优势木求其平均值作为优势高 。内业整理时 , 将3 a
以 下 、 调查项目不全的标地剔除 , 从中选出 13 6块标地材料用于编表 。 根据当地 杨 树 地 位
指数表 , 将标地优势高换算成标准年龄 ( s a )时的优势高(即地位指数 )。
二 、 编 表 方 法
(一 ) 项目的选取和类目的划分
项目、 类目的选取与划分 , 直接影响预测效果 。 本次试验根据杨树生物学特性、 生态因
子和经验及经营水平进行取舍 。 起初共选取10 个项目3 7个类目 , 将试材编成反应表 , 通过计
算机初算 , 按偏相关系数大小重新排列 , 去掉两个最小偏相关系数项目 , 最后才选出编表用
的 8 个项目、 30 个类目(表 1 )o
本文于 1 98 9 年 1 月收到 。
. 本项研究属‘杨树丰产 栽培中间试脸 , 总课题的一部分。
中国林科院林研所刘奉觉副研究员参加试点工作, 临 沂市林业局张金平 、 田玉布、 刘 玉运 , 省县林业局尉春平 、 李
环子 、 崔发 良、 郭同竹 , 沂南县林业局吴衍德 、 杜佃桓, 代海彼 、 刘志晓、 王克东 、徐酉丰、 周启宏参加外业调查。
3 9 6
表 1
林 业 科 学 研 究 2 卷
杨树立地质t 及经营强度划分
类 目划分标准、、~
~\目 ~
一 _ 、_
1 } 2
~、 、 !
湘土差
沙肥
迫不松滋 水¹ (工 , )
土城质地 ( x : )
施 肥 @ ( x , )
造林方法 ( x ‘)
农林 间作 ( x : )
盆 地 ( 劣 6 )
一 季农作物单产¼ (k g )
( x 7 )
地下水位 ( m ) ( x . )
租三次 以上
城 土
施有机肥 迫肥好
平 茬 »
间 作 3 a
全 盆
> 30 0
范 l 一 3 次
重 城 枯 土
追 肥 好
截 干
间 作 Z a
条带加客土
200一30 0
早祖晚不滋
沙 城 土
追 肥 中 等
植 苗
不 间 作
条 带
10 0一20 0
不 施 肥
穴 状
< 10 0
> 1
.
5 1
.
5一2 . 5 < 2 . 5
¹ 灌水次数指一个 轮伐期灌水的次数 , 早灌 指间作期间祖水 , º 施有机肥指造林前施基肥 , 迫 N 肥 , » 平茬年麟从平
茬时计算 , ¼一 季单产指造林前农作物单产 。
(二 ) 建立反应表
将136 块标地材料 , 按上述 8 个项目、 30 个类目及地位指数编成反应表(表2 ) 。
表 2 杨树立地及经曹强度项 目 、 类 目反应
滋 水 ( x 一) 整 地 ( 劣, ) 地 位
类 目 、类 . 3 次 ⋯ 、 。 1 ⋯ ⋯ ⋯, 。 一 一
‘、 、、
\ 反应 一 { . 。‘ {一 , { } 人 ~ { { , 二 , 一一 J 、 {一、、\ _ \ \ 口 } } 上一 。认 } 小 脱 ) ’ ‘ ”” { 工 姗 } } 宋 下 }八 认 } _ .
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20
218
0
。.·OO
nn-.0“
2
1 3 5
1 3 6
反应表是数量化 ( I )方法的基础 , 它提供了必要的信息 , 以后一系列运算都是在该基础
上开展的 。
(三 ) 致且化( I )摸型的建立
在数量化 ( 工) 中 , 因变量与项目、 类目的反应 , 遵从下列线性模型 :
“‘一烈丹; c ,K占“ ,K , + ““ ‘)式中已K 是 i 项 目之 K 类目的系数 (即得分 ) , 占‘( iK) 是第 i 项之 K 类目在第 i 块标地的反应 ,“‘是第 i 块标地的随机误差 。用最小二乘法求出回归式为 :名其:喀“、( s‘)占、1. , 〕亡, : = 习 占. 【. 。〕夕i ( 2 )( u = 1 , 2 , ⋯爪 ; 口 “ 1 , 2 , ⋯ 了. )( 2) 式用矩阵形式表示可写成 :
4 期 童书振等 : 山东省临沂地区杨树立地质量及经营强度数量化表的编制 3 97
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3 9 8 林 业 科 学 研 究 2 卷
X
,
X 亡二 X , Y (3 )
(3) 式中X 为 自变量所形成的矩阵 , X , 为 X 的转置矩阵 , 亡为得分值 己, K 所 形 成的列向量 ,
Y 为地位指数 乡‘所形成的列向量 。
(3) 式为正规方程组 , 解此方程组可得到乙 K , 但在上述 X’X 行= X’Y 中有无穷多解 , 这
是因为每个项目的诸方程之和相同 , 其线性相关 , 故该方程组只有 万 : , 一 m + 1 个 方程 , 而
j一 l
且与线性无关 , 这样才能唯一地解出 亡, K 来 。 此次编表共 8 个项目30 个类目 , 在组成的30 个
方程中只有30 一 8 + 1 = 23 个方程与线性无关 , 故在30 个方程中划掉 7 个方程 。 为了方便 ,
除第一个项目外 , 在其余的项 目中均划去最后一个类目 , 使其等于 。 , 这样才唯一解出亡JK ,
从而可得预估方程 :
公‘“烈月,。‘K 占“ , ‘, “ ,
为了能直观地看出各类目的贡献 , 将第一个项目中最后一个类目的得分值提出来 , 按照
每个项目的得分范围百分比重新分配 , 在此基础上编成立地质量 及经营 强 度 数 量 化 表 (表
3 )
。 该表用增加项 目法 , 通过上机电算得 出梯形表 , 可根据精度要求任意选用 。
三 、 数量化表的检验与评价
数量化表编制后 , 需经检验 , 根据检验结果做出评价。
1
. 得分范围指 m a x 己, K一 m in 亡, K 而言 , 即每个项目中各类 目得分值最大者减最小者 ,
其差大小说明该因子重要程度 。 例如 x : 一x : 列中 , 其因 子的重要 程 度 x , > x Z 及 x 3 > 从> x 。>
x 7 > x
。, 依次类推 , 不论哪一列 , x : (灌水 )得分范围 均大于其它项目的得分范围 , 说明灌水
是影响杨树生长最重要的因子 。
2
. 复相关系数的 t 检验值愈大 , 说明该表预估效果愈好 [“代表4 )。
从表 4 看 , 不论哪一列 , 其复相关系数的 玄检验值均大于 t。. 。; 的临界值 , 说明预估方程
是好的。
3
. 偏相关系数 (了。 )的 t 检验 , 其值愈大 , 说明该因子愈重要Isl (表 5 ) 。
根据经验 , 当 t> 1 时 , 该项因子就有一定影响 ; t> 2 时 , 可看 作 是主要因子 。 从表 5
看出 , 除 xl 一x 。列 的 x . 和 xl 二 x : 的 朴、 x 。 亡< 2 外 , 其它均 公> 2 , 故选取的项目 , 从本上都
是主要因子 。
裹 4 复 相 关 系 救 t 检 验
项 口 数 及相关系数 自 由 度 t。 、 。 l
支 工一叉 2
义 -一 X 3
X I一义 -
X i一艾 5
戈 i一戈 6
义 -一 劣7
x i一 x a
0
.
5 2 2
0
.
5 9 3
0
,
6 1 4
0
.
6 3 3
0
.
64 2
0
.
6 52
0
.
66 0
1 3 3
1 3 2
1 3 1
1 3 0
1 2 9
1 2 8
1 2 7
7
.
0 58
8 46 1
8
.
9 03
9
.
32 3
9
.
51 0
9
.
7 29
9
.
9 0 0
2
.
5 7 6
2
。
5 76
2
。
5 76
2
.
5 76
2
。
5 76
2
。
5 7 6
2
。
5 76
4 期 童书振等: 山东省临沂地区杨树立地质量及经营强度数量化表的编制 399
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40 0 林 业 料 孚 研 究 会卷
四 、 数量化表的应用
编制的数量化表 , 主要用于两个方面。
(一 ) 对现有林生长情况进行检查 , 以促进经营管理
根据现有林实测优势木平均高和年龄 , 确定地位指数(查地位指数表 ) , 再根据立地质量
和经营强度查数量化得分表 , 将得分值相加就是该林分的预估地位指数 。 两者如基本相符 ,
不差一个指数级 (在标准年龄 s a 时 , Z m 一个指数级 ) , 说明该林分经营管理尚可 , 实测值
如果高于预估值 , 说明经营管理好 , 如果低于预估值 , 说明经营管理不善 , 应采取措施加强
管理 。
表 6 可以看出 : 薛庄三块标地的立地 、 经营措施近似 , 但经营质量有很大差异 。 3 号标
地管理不善 , 4 号标地管理尚可 , 7 号标地管理最好 。
(二 ) 用于宜林地生产力的预估及经营级划分
利用数量化表 , 结合本区的立地条件和经营水平 , 将宜林地划分成几个经营级 , 根据得
分表确定该经营级的地位指数 。 如将该 区划分成四个经营级 , 将表 3 的 x 厂x 。 列 每个项目得
分值最大者相加作为一级 ; 将最低者相加作为第四级 ; 处于中间者划成二、 三级 (表 7 )。
表 7 山东临沂地区杨树经营级
、月一六‘nU目‘介口月n.几n。z6一2816。90(3一‘工.工1 |川
一目l
得 分 ( % ) 得 分 ( % ) 得 分 ( % )
1 0
。
8
( 3 次以上 ) (早灌晚不灌)
5
,
7
( 1一3 次)
5
。
4
(不灌 )
土城质地 3
.
6
(沙壤土 )
3
。
5
(重壤粘土 )
1
.
8
(松沙土 )
施 肥 3
。
1
(施有机肥 )
2
。
4
(追肥 中等 )
1
.
8
(追肥差 )
1
。
3
(追肥好 )
造林方 法
农林间作 多·。、乙 a ) 1 二 {
1
.
: 1
, ,
{ 1
.
2 } 二 } 1 . 。 }
( 3 a ) ( 3 a ) (不间作 )
整 地 2
。
5
(条带加客土 )
一季农作物单产 ( k g ) 2
.
8
( 2 0 0一3 0 0 )
2
。
0
( > 3 0 0 )
1
.
8
( 1 0 0一2 0 0 )
1
.
4
( < 10 0 )
地下水位 ( m ) ;
.
5 ) 1
。
1
(> 1
.
5 )
1
。
1
(> 1
.
5 )
0
.
9
( ( 2
。
5 )
总 计 1 9 . 7 1 1 0 0
从表 7 看 , 由地位指数表查 8 年生时 , 经营一级优势高达30 . 5 m , 属3 0指数级 ; 二级 高
达 21 . 9 m , 属2 指数级 ; 三级高达19 . 7 m , 属 20 指数级 ; 四级高达1 5 . o m , 属16 指数 级。
按表 3 各项目之类目得分值可有很多种组合 , 使用单位可根据本单位的人力物力任意组合 ,
组合后各类目得分值相加 , 确定该组合的地位指数 , 再查当地杨树地位指数表 , 确定各年龄
的李长指标 . !
4 期 童书振等: 山东省临沂地区杨树立地质量及经营强度数量化表的编制 40 1
五 、 结 束 语
1
. 由于当地条件所限(未进行其他学科调查 ) , 本项研究初步结果可以看出临沂地 区 的
经营强度(尤其灌水措施 )对杨树生长起到主要作用 , 从而为当地今后提高杨树的集约经营提
供科学依据。
2
. 本项研究是一个尝试 , 还不够成熟 , 特别是施肥项目的类目得分值不理想 , 除施有机
肥 、 追肥好的类目得分值高外 , 其他施肥类目反比不施肥小 , 此种现象今后需进一步研究 。
3
. 本项研究中的灌水、 施肥、 作物单产等材料是通过访问而得 , 未免有些粗放 。各因子
间的交互作用尚未研究 , 有待今后探讨。
4
. 通过对复相关系数的 t检验 , 其值均超过t 。. 。:的临界值 , 证明预估方程是好的。但用于
实践 , 仍不够理想 , 如何进一步提高精度亦是一个重要间题。
参 考 文 献
〔1 〕蒋建屏等 , 1 9 8 6 , 皖南山区中部杉木林立 地质量数量化评定的研究 , 南京林学院学报, ( 1 ) 。
〔2 1 羞文泉等 , 1 97 9 , 数最化理论及其应用 , 吉林人 民出版社 。
〔3 〕王其吉等 , 1 9 8 5 , 河南信阳地 区低 山杉木人工林立地质量数量化表编制的研究 , 河南林业 科技 , ( 2 )。
E ST ABL ISHME NT OF S IT E QUALIT Y AND MANAG E ME NT
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da ta o f g r o w th w e r e Pr o ees
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K盯 w o r d s p o p la r : q u a n t lfic a tio n ; s it e q u a lity ; m a n a g em e n t int 心ity