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
V o l
.
2 , N o
.
4
A u g
. ,
1 9 8 9
山东省临沂地区杨树人工林
地位指数表的编制 ‘
刘景芳 童书振 郑世错
(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 省苔县林业局 》 (山东省临沂市林业局 ) (山东省沂南县林业局 )
摘要 山 东省临沂地 区杨树人工林地位指数表是于 1 9 8 6 年冬至1 98 7 年 春 , 收
集 了25 株 6 9 杨 、 72 杨和健杨优势木树干解析和 10 4块临时标地材料编制 而成。 选 用
.
1
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_ J . 、 、二 . 二 _ , , _ _ , _ 、 _‘ , 一 ‘ , 。 _ , , 、 _ _ _ _ _ _ _ _ ~
lg H =
a + b舟公式为导向 曲线数学模型 ; 标准年龄定为 s a , 指数级距 Z m ; 级数一0 “ ~ ’ “ A ~ 一 ” . ‘ ” ~ ~ ~ J . ~ ~ ’ r‘ ’ r ’ 一 , ’ 、 “ 一 ’ ‘” ~ 一一 - 一 - 一 , 一 ’一 ~
8 个(1 2一26 m )。 采用树高相讨值法导 出各指数级各年龄树高值 , 经检验此法精度
较高 , 符合生长快 、 伐期短 的杨树生长规律 , 可供该地区林业部门试 用。
关键词 杨树人工林 , 地位指数
杨树为我国北方平原农区主要用材树种。 80 年代以来 , 引进了几种国外杨树优良品种 ,
如 6 9杨 、 72 杨 、 健杨 、 214 杨等 。 对这些品种 , 如何进行立地评价 , 预测其生长量 , 是当前
需要解决的重要问题之一。 为此 , 编制了山东省临沂地区杨树人工林地位指数表。
一 、 材 料 收 集
1
. 标准地调查 由于临沂地区杨树人工林的株行距多在 4 X 6 m 一2 X 2 . 5 m 之间 , 横
竖成行 , 故采用无边界标准地法 , 即每块标地 , 集中连续测量 30 一50 株胸高直径 , 用 以 计
算林分平均胸径 , 以株行距计算每公顷株数 , 另选测 5 株中央木、 按高选法 选 测 3 株 优 势
木 , 计算林分平均树高及平均优势高。
2
. 树干解析 因优势木生长 比较稳定 , 故以优势木为标准 , 编制地位指数表 。 在年龄较
大的标地内 , 选伐一株平均状态的优势木 , 进行树干解析。
3
. 林龄 以造林年份加苗龄推算之 。 如为平茬后由萌芽条形成的林分 , 以开始萌芽的年
份计算之 , 根株年龄不计 。
本文于1 9 8 9年 1 月 1 0 日收到。
. 本项研究 属门杨树丰产栽培中间试验 ”总课题的一部分。
. , 中国林业 科学研究院林业 研究所刘奉觉副研究员参加试点工作 , 参加外业调查人员有临沂市林业局张金平 、 田玉瑞 、
刘玉运 , 宫县林业局尉春平 、 李环子 、 崔发 良、 郭同竹 , 沂南县林业局吴衍德 、 杜佃桓 、 代海波、 刘志晓 、 王克东 、
徐酉丰、 周启宏 。
3 6 4 林 业 科 学 研 究 2 卷
二 、 编 表 方 法
(一 ) 品种 间树高生长差异显著性检验 【“〕
由于对 69 杨 、 72 杨及健杨生长规律不了解 , 能否 混合编制一个地位指数表还是一个问
题 , 为此在每个品种中选用 5 株树干解析 , 检验其树高生长曲线的走向(表 l 、 2 )o
表 1 三个品种各年龄平均树离
{叮 高 (m ) ( a )一6
}
:
}
8 } 。 }
“ · ‘ 一 ‘2扭
1 0 4 1 1 3 7
6
.
9 9
.
6
1 5
.
9
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.
5
1 1
。
5
1 8
.
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1 9
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0
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.
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.
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。
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.
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.
5 1 1 7
.
7 一 1 8 . 4
朽杨72赴
表 2 品种间 a 与 b 值显著性检验
; , 比 的 品 种 协.-025 .-一⋯一子一{ 一争一熙 : 一燕一⋯一 ::介 嚣 价·霜⋯一厦霜根据 lg H 二 。 + 。一毛公式 , 用最小二乘法进行计算 , 得出回归经验式 。n
69 杨 : 19 1 = 1 . 5 5 0 5 7 一
72 杨 : 19 1 = 1 . 53 9 9 9 一
1
。
7 7 4 4 7
A
1
。
5 8 4 7 5
A
1
.
8 4 7 5 5
A
1 = 0
。
9 9 9 7
了 = 0 。 9 9 8 8
健杨 : lg H 二 1 . 4 4 6 3 4 一 1 = 0 。 9 9 8 7
七幻5
(吕勺权一;沐
友 2 的 a 与 乙位无显著性差异 , 说明了三个品
种杨树的树高生 民曲线走向及生长能力 基 本 一 致
( 图 1 ) , .可以祝 合编制成一个地位指数表 。
(二 ) 标准年龄的确定
根据 2 5 眯树干解析材料 , 树高的连 年 生 长 址
达到高峰的时户J平均为 s a , 连年生长量与 平均生
长从的相交时间 , 一l:. 均为 6 a ; 材积连年生长量达
到高峰 n寸间平均为 7 a , 连年生长量与平均生 长 员
的相交时间 , 卜均在s a !、丈」‘ . 。 当地杨树主伐年龄多
为 8一10 a 。 所以将标准年龄确定 为 s a , 较 为合
适。
/ 夕尸 一 “9场产 ’ 杨飞 }
h 8 1
. } l之 14
牛宕i‘d )
田 l 三种杨树树高曲线
4 期 刘景芳等 : 山东省临沂地区杨树人工林地位指数表的编制 36 3
(三 ) 指数级距及级数的确定
为了保证精度 , 便于使用 , 将指数级距定为 Z m , 指数值取偶数 。 又根据优势木散点图 ,
达到标准年龄时 , 树高变动范围为1 1 . 7一 2 6 . 7 m , 故在 12 一26 m 内将级数定为 8 个 。
(四 ) 导向曲线的配合与数学模型的选定
选择好导向曲线的数学模型 , 是编制地位指数表的基础。 根据树干解析及标地材料 , 算
出各年龄的平均树高(表 3 )。
表 3 各 年 龄 平 均 树 高
年 龄 ( a ) 4 } 5
平 均 高 (m )
样 本 数 (个 )
9
。 通0
4 1
1 2
。
1 5
4 0
1 4
.
8 4
O n , 八子 O 井 1 U
根据表 3 的数据 , 用 lg H = 。 + 。·粤, H 一 。 + 。· lg A , 烤H 二 。 + 。· lg A 三个 数 学 模点
型 , 采用加权平均以最小二乘法分别进行回归计算。
, _ , , . , 。 , _ , . 。 。 。 。 。 1
1 9 月 = 1 。 勺乙U 口合 一 1 一 b b 石 廿b . . 丁人 (
1 ) 了 = 0
。
9 8 5 7 9
, s = 1
。
6 8 3 5
H = 一 3 . 0 6 0 5 7 + 2 6 。 1 05 1 5 · lg A (2 ) 犷 = 0 . 9 6 8 9 2 , s 二 1 。 9 4 9 0
lg H = 0
.
6 3 7 9 0 + 0
。
7 5 2 2 5
一
lg A (3 ) 了 = 0
。
9 6 6 4 3
, s 二 2 . 9 8 9 5
以上三个数学模型 , 以(1) 式相关系数最大、 标准差最小。 故采用(1) 式为配合导向曲线
的数学模型 。
(五 ) 各指数级各年龄树高值的导 出t’, Z J
研究认为树高相对值法符合生长快 、 伐期短的杨树生长规律。 具体是先用 (1) 式计算出
各年龄树高理论值 , 再用标准年龄时的树高理论值除以各年龄树高理论值 , 则得出各年龄树
高理论值的相对值(表 4 )。
表 4 各年龄树高理论值与相对值
年 龄 ( a ) 5 { 6 } 7 9 { 1 0 1 1 1
理 论 值 (m ) 1 2 。 7 0 1 5 . 4 0 1 7 . 50 ( 1 9 . 1 0 2 0 . 5 0 { 2 1 . 6 0 } 2 2 . 6 0 2 3 。 40 2 屯。 1 0
相 对 值 0 . 4 4 8 7 8 } O 6 1 9 51 一0 . 75 1 2 2 0 。 8 5 3 6 6} 0 . 9 3 1 7 1 }1 . 0 0 0 0 0」1 。 0 53 6 6一1 , 10 2 4 4 }1 1 41 4 6」1 . 1 7 5 6 1
根据表 4 的数据 , 用下列公式导出各指数级各年龄树高值。
二 : ‘ = 二 : 。x 鲁 或 二 : ‘ = 、s 。 x * ‘ , * ‘·鲁 .J J 刁O J 又 月 0
式中: H : ‘ 二 欲求算的各指数级各年龄的树高值 , 介: 。二 各指数级指数值 , 介, 。 二导向曲线标
准年龄时树高理论值 , 方刁‘二 导向曲线各年龄树高理论值 , R ‘ = 树高相对值,
肉上法编制成地位指数表(表 5 , 国2 ),
3 6 6 林 业 科 学 研 究 2 卷
表 S 地 位 指 数 表
~ \、_ _ 树高似 m)
~ \ 、
年 龄 ( a ) 、 ~
~ 、、 _ . 「
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目产nQ‘.1,山nl‘JR交Ut才
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.⋯6n.九Jpb叮口内已O甘U11,上n‘山月自弓曰J工的亡口八几J,UO,R匕月借.⋯.匕众甘.1,J亡比D工了OUQ,二山月,曰,一,内‘月‘,U勺曰七J马0自‘,口nU:,⋯月吸‘O‘几内J粗口沙月匕序r.1j.二弓‘,山,n臼‘089山bo‘.127.⋯,,J一匕月QJ口‘曰几O口吸,二,. ‘自‘内臼曰,目8内舀27Uno曰7,J:口⋯,人月,.匕口才O“八甘二‘.且.且1‘6曰,‘山,目58SRn97月马”.⋯血U,‘月咭匕印曰口.名内31.‘立,几, ..上11.0‘叮J几UnU挂一,人.⋯. .人,‘亡峭月曰哎J已卜咋口‘1.胜.二‘人曰,
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3
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6
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8
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1
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.
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1
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1
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7
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.
8
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3
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三 、 精度检验
1 O
地位指数表编成后 , 须进行精度检验 , 才能用
于生产。
1
. 标准差检验 即将25 株树千解析材料 , 以标
准年龄s a 时的树高为准 (不满 s a 的以最大年龄为
准 ) , 确定每株树干解析属于那个指数级 , 然 后逐
株将各年龄树高实际值 (H , i ) 与相应各指数级曲线
30与
(uI勺健工
相同年龄的理论树高中值 (万 月 . )代入公式
5 1 =了刃(H 月、 一白刁‘N 一 1 犷, 求出各年龄标准差;( N 一 1
年麟(a )
图 2 杨树地位指数曲线 为次数 )
。
表 6 表明 , 8 个年龄中只有 3 个年龄的标准差
超过 l m , 总平均为 0 . 9 4 6 m (尚未超 过 l m ) , 其中以 3 、 4 年生标准差最大。
表 6 各 年 龄 标 准 差
年
么令 (一 ⋯3 ⋯4 ) 5 { 6 ‘ 7 { 8 ⋯9 ⋯1。 ⋯平 ”均
标 准 差 ( S ‘) 1 . 5 0 3 1 . 3 4 7 1 5 0 { 0 . 7 1 1 0 . 6 16 0 . 6 2 2
。一⋯。一 { 。一
2
. 连续树高位检验 将 25 株树干解析材料 , 按拓数级分组 , 计算各组各年龄树 高平均
值 , 再用各组连续树高值检验是否在 同一个指数级范田内 (表 7 ) 。
表 了的3 了个数据中指数级跳动的数据有 5 个 , 占1 3 . 5 % (均跳动一个指数级 ) , 以 3 、 4
年生跳动较多 。
总、之 _ L述两种检验方法的精度 , 丛本上符合实际使用的要求。 因 3 、 4 年生生长不稳定 ,
易发生较大误差 , 故本表确定 s a 为有效开始年龄 , 3 、 4年生的数据仅供参考。
4 期 刘景芳等 : 山东省临沂地区杨树人工林地位指数表的编制 3 67
解析木 ,补言理 、 3 4 5 6 7 8 9 1 0 11株 数
1 平 均 高 (m ) 5 。 4 7 . 3 8 。 7 1 0 . 0 10 。 8 1 1 。 7 1 2 . 8 13 。 6 1 4 。 6
指 数 1 2 1 2 1 2 1 2 12 1 2 1 2 12 1 2
7 平 均 高 (m ) 7 。9 1 0 . 6 1 3 。 1 1 5 。 1 16 . 8 1 8 。 1 1 9 。 1 1 9 。 9 2 0 。 1
指 数 1 8 1 8 1 8 1 8 1 8 1 8 1 8 1 8 1 8
6 平 均 高 (m ) 8 。8 1 2 。 7 1 6 。 1 1 8 。 9 2 0 。 7 2 1 。 7
指 数 2 O 2 0 2 2 2 2 22 2 2
8 平 均 高 ( m ) 1 0 。 6 1 4 . 6 1 7 。 6 2 0 。1 2 2 . 0 2 3 . 8 2 4 . 5
指 数 2 4 2 4 2 4 2 4 2选 2 4 2 4
1 0
。
6 1 5
.
0 1 8
。
6 2 1
。
5 2 3
。
6 2 6
。
7
2 4 2 4 2 4 2 6 2 6 2 6
四 、 应 用 方 法
1
. 评定杨树林分立地质量 根据林分年龄和优势高 , 查相应地位指数 , 指数级越高 , 说
明立地质量越好、 生产力也越高。 如苔县某地有一片 7 年生 69 杨 , 优势高为2 . 4 m , 由地位
指数表查出属24 指数级 ; 另一片 5 年生 69 杨 , 优势高为10 m , 同样查地位指数表 属1 4指数 级。
相比之下 , 前者立地质量 、 生产力均优于后者 。
2
。 预刚杨树生长量 根据林分年龄和优势高 , 查其所属地位指数级 , 该指数级各年龄的
树高中值 , 即为该杨树林的优势高生长预测值。 如沂南县某地有一片 5 年生健杨林 , 优势高
为13 . s m , 预测 6 、 7 、 8 、 9 、 10 a 时的优势高。 查地位指数表得知属1 8指数级 ,再在 18
指数级内查出上列优势高分别为 15 . 4 、 16 . 8 、 1 8 . 0 、 1 9 . 。、 19 . 8 m 。
如结合林分密度管理图或断面积蓄积量标准表 , 还可测林分蓄积量等其他生长因子。
五 、 结 语
杨树品种虽然繁多 , 如将生长规律一致的品种 , 合并编成一个地位指数表是可行的。 本
项研究将69 杨、 72 杨和健杨合并编成一个地位指数表就是一例 , 这样可节省大量人力物力 。
关于各指数级各年龄树高值导出方法间题 , 应根据树种生长特性加以选择 , 不应将其绝对化 。
研究认为 , 生长快 、 伐期短的树种 , 采用树高相对值法较好。 由于杨树品种及营林措施的不
同 , 树高生长会出现差异 , 有可能形成多形型曲线 , 此问题很复杂 , 目前很难作出结论 , 有
待今后系统研究, 其次因临沂地区的杨树造林起源不同 , 且造林三年内多进行农林间作、 施
肥、 灌水等不同措施 , 所以幼林阶段生长表现不稳定 , 差异较大 , 精度检验结果亦证明此点。
故本地位指数表以s a 为编表有效年龄 , 3 、 4 a 的数据仅供参考 。
本表使用范围 , 仅限于山东省临沂地区69 杨、 72 杨和健杨树种。 如应用到别的省、 地区
或其他杨树品种时 , 必须检验其生长规律 , 如与本表导向曲线规律基本一致时方可使用。
3 68 林 业 科 学 研 究 2 卷
参 考 文 献
〔1 〕南方十四省 (区 )杉木栽培科研协作组 , 1 9 82 , 全国杉木 (实生林 )地位指数表编制与应用 , 林抢 科 学 (18 一 3 ) ,
2 6 6一2 7 7 0
〔2 〕 林杰等 , 1盯 9 , 福建衫木实生林立地 指数衷编制 , 林业 调查规划 , (1 ) : 13 一 1 9a
〔3 〕中国科学院数学 研究所统计组 , 1 9 7 9 , 常用数学统计方法 , 科学出版让 。
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