帶嶺林業(yè)局云杉樹干干形的研究

魯星玉,陳頔

(1.黑龍江省第三森林調(diào)查規(guī)劃設(shè)計院,哈爾濱 150008;2.黑龍江省林業(yè)科學(xué)院,哈爾濱 150081)

帶嶺林業(yè)局云杉樹干干形的研究

魯星玉1,陳頔2*

(1.黑龍江省第三森林調(diào)查規(guī)劃設(shè)計院,哈爾濱 150008;2.黑龍江省林業(yè)科學(xué)院,哈爾濱 150081)

摘要：以伊春市帶嶺林業(yè)局不同年齡、不同密度及不同立地條件的云杉為研究對象，以形數(shù)作為樹干的干形指標，通過選取42株云杉為材料，研究分析了樹干干形的變化規(guī)律，為樹木材積的測算提供理論依據(jù)。結(jié)果表明:胸高形數(shù)與實驗形數(shù)都隨著胸徑和樹高的變動而變動，但實驗形數(shù)的變動系數(shù)比胸高形數(shù)小。

關(guān)鍵詞：云杉；干形；材積

樹干的形狀通稱為干形，它是決定樹干材積的重要因子，也一直是人們研究的熱點問題。為使干形因子在測算立木材積和分析樹干出材比率時工作過程簡易化,林學(xué)家們曾提出諸多干形指標和測算公式，德國科學(xué)家在應(yīng)用平均斷面積式與中央斷面積式計算伐倒木材積的同時,就創(chuàng)立了形數(shù)的理論。之后便形成了胸高形數(shù)、正形數(shù)、實驗形數(shù)、胸高形率、正形率等干性指標。諸多研究者,如 Smalian H L、Maoss A和我國的林昌庚等提出了不同的樹干形狀指標,對樹干形狀進一步研究提供了可靠理論基礎(chǔ)。

云杉屬針葉樹的一類，樹形端正，木材干體通直，切削容易，材質(zhì)優(yōu)良且工藝價值極高，為我國的重要造材樹種。

1 數(shù)據(jù)與方法

1.1基礎(chǔ)資料的收集與整理

此次研究以云杉為研究對象，采取典型選擇的方法，在伊春市帶嶺林業(yè)局選取不同年齡和不同密度云杉次生林設(shè)置標準地10塊，并在每塊標準地內(nèi)選取3～5株干形中等、生長正常，并且與林分平均直徑、平均高吻合的標準木，共42株，對于每株標準木量取胸徑、樹高等因子。

表1　云杉臨時樣地數(shù)據(jù)

1.2研究方法

根據(jù)胸高形數(shù)的定義，即以胸高斷面為比較圓柱體的橫斷面的形數(shù),其表達式為：

從該試可知，當(dāng)胸徑或樹高一定時，飽滿樹干的材積和比較圓柱體的體積相差較少，其形數(shù)值較大；但只尖削樹干的材積較小形數(shù)值亦小。形數(shù)僅說明相當(dāng)于比較圓柱體體積的成數(shù)，不能具體反應(yīng)樹干的形狀。

根據(jù)實驗形數(shù)的定義，即比較圓柱體的橫斷面為胸高斷面，其高度為樹高加3m，其表達式為：

實驗形數(shù)是為了吸取胸高形數(shù)的量測方便和正形數(shù)不受樹高影響這兩方面的優(yōu)點而設(shè)計的。

2 結(jié)果與分析

表2　云杉干形指標和形數(shù)的平均值

將上述42株云杉的樣木各種形數(shù)計算值,分別按2 cm徑階進行整理,計算各徑階平均值以及各種形數(shù)的總平均值。結(jié)果見表2。同時依據(jù)表中數(shù)據(jù)繪出形數(shù)依徑階的折線圖。

圖1　云杉胸高形數(shù)變化

云杉的胸高形數(shù)全因直徑的不同而有所不同，從圖中可以看出，所研究的云杉立木干形指標中的胸高形數(shù)具有隨徑階增大而趨向減小并上下震動的特征。

圖2　云杉實驗形數(shù)變化

實驗形數(shù)直徑的不同而有所不同,實驗形數(shù)減小趨勢不明顯且變動系數(shù)比較小,具有一定穩(wěn)定性。

林木直徑與其樹高存在一定的內(nèi)在關(guān)系，理論上隨著直徑的增大胸高形數(shù)逐漸變小，而實驗形數(shù)

不會受直徑的影響。其主要原因是由于胸高形數(shù)的橫斷面是固定的斷面，這與理論上的證明是一致的。從圖1、圖2可知，胸高形數(shù)具有隨徑階增大而趨向減小并上下震動的特征, 實驗形數(shù)減小趨勢不明顯且變動系數(shù)比較小，具有一定穩(wěn)定性，所以根據(jù)圖表可知此研究數(shù)據(jù)可以作為材積的換算因子。

3 結(jié)論與討論

作為林業(yè)生產(chǎn)實踐中常用的一個干形指標，胸高形數(shù)隨直徑的增大、樹高的增高而逐漸減小，呈現(xiàn)出近似雙曲線形式的反J曲線。其主要原因是由于胸高形數(shù)的橫斷面是固定的斷面。實驗形數(shù)是我國林昌庚教授1964年在總結(jié)了正形數(shù)和胸高形數(shù)的優(yōu)缺點后提出來的。從計算的結(jié)果和圖形看，實驗形數(shù)隨著直徑、樹高的變化有所不同，但其變動幅度比較小。云杉是主干明顯、樹干通直的樹種，以胸高形數(shù)和實驗形數(shù)作為樹干干形指標，比較其隨直徑、樹高的不同而變化的程度，胸高形數(shù)的變動幅度要小為0.5592～0.6619，而實驗形數(shù)的變動幅度為0.4850～0.5405。故用胸高形數(shù)表達云杉干形具有較好的穩(wěn)定性。

參考文獻

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收稿日期：2016-01-14

作者簡介：魯星玉(1974-)女，工程師，主要從事林業(yè)方面的研究,E-mail:853599859@qq.com；*通訊作者:陳頔。

中圖分類號:S791.18

文獻標識碼:A

DOI.:10.13268/j.cnki.fbsic.2016.03.008