樟子松人工林林分蓄積量計(jì)算方法的對(duì)比分析

李笑峰

(黑龍江省林業(yè)監(jiān)測規(guī)劃院，黑龍江 哈爾濱 150001)

在森林資源調(diào)查和林業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中，一般采用實(shí)測法、數(shù)表法、目測法、遙感法等計(jì)算林分蓄積。其中森林經(jīng)營和林業(yè)生產(chǎn)計(jì)量林分蓄積、采用標(biāo)準(zhǔn)地、標(biāo)準(zhǔn)木法，森林資源調(diào)查采用數(shù)表法、目測法和遙感法計(jì)量林分蓄積。采用目測法和遙感法計(jì)量林分蓄積的前提是，被調(diào)查林分必須具備精度符合規(guī)定的材積表，否則就會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)偏差，導(dǎo)致調(diào)查精度降低，甚至?xí)霈F(xiàn)誤差超出允許范圍的問題。因此，在進(jìn)行大規(guī)模的森林調(diào)查或森林生產(chǎn)經(jīng)營過程時(shí)，對(duì)使用的材積表進(jìn)行精度測算和適用性檢驗(yàn)，是保證森林資源調(diào)查質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。

1 資料來源

數(shù)據(jù)來源于2016年和2017年的樟子松人工林標(biāo)準(zhǔn)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)地資料，標(biāo)準(zhǔn)地分布地點(diǎn)為樺川、樺南、林口、湯原、五大連池等縣(市)。將標(biāo)準(zhǔn)地分別采用標(biāo)準(zhǔn)木法和材積表法計(jì)算出其單位蓄積(m3·hm-2)。

2 蓄積計(jì)算方法

(1)實(shí)測蓄積為采用標(biāo)準(zhǔn)木法計(jì)算出的林分單位蓄積，簡稱“A蓄積”。

(2)形高蓄積為按標(biāo)準(zhǔn)地每公頃斷面積和林分平均高，查黑龍江省市縣林區(qū)主要林分類型形高表計(jì)算得出的林分單位蓄積，簡稱“B蓄積”。

(3)材積表蓄積和天然材積表蓄積為按標(biāo)準(zhǔn)地各樹種平均胸徑，分別查樟子松人工林材積表和樟子松天然林材積表得出平均木蓄積，再乘以該樹種每公頃株數(shù)，計(jì)算得出的林分單位蓄積，分別簡稱“C蓄積”和“D蓄積”。

標(biāo)準(zhǔn)地林分因子及林分單位蓄積詳見表1、表2。

表1 樟子松人工標(biāo)準(zhǔn)地林分因子

表2 標(biāo)準(zhǔn)地各類林分蓄積 m3

3 誤差分析

設(shè)A蓄積為yi，B、C、D蓄積為xij分析以下誤差：

(2)平均相對(duì)誤差(M%E)：

按上述公式分別計(jì)算出B蓄積、C蓄積、D蓄積與A誤差，計(jì)算結(jié)果見表3。

表3 各類林分蓄積與實(shí)測林分蓄積的誤差

據(jù)計(jì)算結(jié)果，B、C蓄積與A蓄積的平均相對(duì)誤差(M%E)和系統(tǒng)誤差(SE%)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了±5%的要求，B、C蓄積偏低很多。D蓄積與A蓄的平均相對(duì)誤差(M%E)為-2.21%系統(tǒng)誤差(SE%)為0.03%，即D蓄積略高于A蓄積，誤差在精度允許范圍內(nèi)。

4 差異性分析

分析A、B、C、D蓄積之間差異是否顯著，首先計(jì)算出A、B、C、D各組樣本的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、標(biāo)準(zhǔn)誤、精度以及變動(dòng)系數(shù)。見表4

表4 各方法樣本描述統(tǒng)計(jì)=.05

表4 各方法樣本描述統(tǒng)計(jì)=.05

平均值標(biāo)準(zhǔn)差標(biāo)準(zhǔn)誤精度變動(dòng)系數(shù)實(shí)測蓄積A310.0575.4128.5081.9824.32形高表蓄積B139.1629.5711.1884.2621.25材積表蓄積C132.4129.1911.0383.6722.04天然表蓄積D309.9761.8423.3785.2219.95

由于樣本較少，A、B、C、D蓄積精度均在90%以下。

以表2的數(shù)據(jù)為樣本，分別分析形高蓄積、材積表蓄積、天然材積表蓄積與實(shí)測蓄積的差異。

假設(shè)形高蓄積B、材積表蓄積C、天然表蓄積D與實(shí)測蓄積A方差相等，即B、C、D蓄積與實(shí)測蓄積A無顯著差異。利用SPSS19.0分別完成其方差檢驗(yàn)，結(jié)果見表5。

表5 各方法計(jì)算蓄積量方差檢驗(yàn)結(jié)果

從表5中可以看出，第一組B與A、第二組C與A的方差檢驗(yàn)結(jié)果F值分別等于31.156和33.780，明顯大于Fa=4.75的值，推翻原假設(shè)，即B、C蓄積與A有顯著差別；第三組D與A的方差檢驗(yàn)結(jié)果F值為0.000 004小于Fa=4.75，故不能推翻假設(shè)，即D與A無顯著差異。即在樟子松人工林林分蓄積時(shí)，采用查天然樟子松材積表法和采用標(biāo)準(zhǔn)地標(biāo)準(zhǔn)木法計(jì)算出的樟子松人工林的林分蓄積無顯著差別。

5 結(jié)論

以樟子松人工林標(biāo)準(zhǔn)地的資料，對(duì)樟子松人工林林分蓄積計(jì)算方法的比較分析，發(fā)現(xiàn)采用《黑龍江省立木材積表》中的樟子松人工林材積表和《黑龍江省市縣林區(qū)形高表》計(jì)算的林分蓄積，與標(biāo)準(zhǔn)地實(shí)測的林分蓄積平均相對(duì)誤差和系統(tǒng)誤差均超過50%，且經(jīng)過方差分析其林分蓄積與實(shí)測蓄積有顯著差異。因此，上述兩個(gè)材積表不適合用來估測樟子松人工林的林分蓄積。而采用《黑龍江省立木材積表》中的樟子松材積表的林分蓄積，與標(biāo)準(zhǔn)地實(shí)測的林分蓄積平均相對(duì)誤差和系統(tǒng)誤差分別為-2.21%和0.03%，且經(jīng)過方差分析其林分蓄積與實(shí)測蓄積無顯著差異。因此，該材積表適用于估測樟子松人工林的林分蓄積。