淺談合作楊木材材積測(cè)定方法及建議

●韋仲斌（榆林市榆陽(yáng)區(qū)林業(yè)和種苗工作站 陜西 榆林 719000）

關(guān)鍵字：合作楊；伐倒木；伐根；材積測(cè)定

林業(yè)生產(chǎn)中，經(jīng)常會(huì)遇到盜伐、濫伐樹木的情況發(fā)生，可通過現(xiàn)場(chǎng)保留的伐倒木和伐根進(jìn)行樹木材積測(cè)定。本文測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)保留完整的合作楊伐倒木和伐根，并分別采用兩種不同的測(cè)定方法進(jìn)行樹木材積測(cè)算，通過數(shù)據(jù)分析分別闡述了兩種測(cè)定方法的優(yōu)缺點(diǎn)。

1 兩組木材材積測(cè)定方法

樹木是由樹干（體積占70%）、樹根（體積約占15%）和枝葉（體積約占15%）所構(gòu)成。伐倒木是指立木伐倒后打去枝椏所剩余的主干。通過測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)保留完整的伐倒木和伐根，同時(shí)附近保存有相近林分，分別采用兩種不同的計(jì)算方法測(cè)算出樹木材積。

1.1 伐倒木保留完整的兩種測(cè)算材積方法

1.1.1 平均斷面積近似求積式測(cè)算（司馬林公式 1806）用于截頂樹的量測(cè)，分別測(cè)定大頭直徑d0和小頭直徑dn，并求得斷面積g0和gn。將樹干當(dāng)作截頂拋物線物體，小頭直徑為gn，大頭直徑為g0，木段長(zhǎng)L，則材積V為：

1.1.2 中央斷面積近似求積式測(cè)算（胡伯爾公 式）測(cè)量樹干長(zhǎng)L在1/2L處量測(cè)直徑計(jì)算出斷面積代入公式求算材積V：

式中：V為材積；分別為樹干中央直徑及相應(yīng)斷面積；L為樹干長(zhǎng)度。

1.2 立木和伐根測(cè)算材積的方法

1.2.1 平均實(shí)驗(yàn)形數(shù)法測(cè)算（立木材積測(cè)定）林昌庚（1961）提出實(shí)驗(yàn)形數(shù)作為一種干形指標(biāo)[1]。胸高斷面為樹高（H）加3 m。其中fε按照形數(shù)一般定義其表達(dá)式為：

式中：V為材積；G1.3為胸高斷面積；H為樹高；fε為平均實(shí)驗(yàn)形數(shù)，這里fε=0.4（我國(guó)主要樹種實(shí)驗(yàn)形數(shù)，闊雜類為0.4）。

1.2.2 調(diào)查相近林分，測(cè)算所伐樹木材積（保留伐根材積測(cè)算）當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)只保留有伐根時(shí)，在周圍相近林分中測(cè)定一定數(shù)量的樣木的根徑、胸徑和樹高值，求出胸地徑比值和平均樹高，測(cè)算出伐根胸徑值，用測(cè)算的胸高斷面積和平均樹高，采用平均實(shí)驗(yàn)形數(shù)法計(jì)算樹木材積。

2 不同材積數(shù)值計(jì)算方法的比較

2.1 伐倒木材積計(jì)算

2.1.1 平均斷面積近似求積式數(shù)據(jù)平均斷面積近似求積式數(shù)據(jù)，見表1。

表1 伐倒木平均斷面積近似求積式計(jì)算材積表

2.1.2 中央斷面積近似求積式數(shù)據(jù)中央斷面積近似求積式數(shù)據(jù)，見表2。

表2 伐倒木中央斷面積近似求積式計(jì)算材積表

通過以上兩種計(jì)算數(shù)據(jù)得出平均斷面積近似求積式測(cè)算出來的材積要大于中央斷面積近似求積式，兩組數(shù)據(jù)材積誤差值為0.06。

2.2 立木和伐根材積計(jì)算

2.2.1 立木平均實(shí)驗(yàn)形數(shù)法立木平均實(shí)驗(yàn)形數(shù)法數(shù)據(jù)，見表3。

表3 相近林分立木平均實(shí)驗(yàn)形數(shù)法測(cè)算材積

2.2.2 保留完整伐根測(cè)算木材材積平均實(shí)驗(yàn)形數(shù)法保留完整伐根測(cè)算木材材積平均實(shí)驗(yàn)形數(shù)法，見表4。相近林分樣木數(shù)據(jù)，見表5。

表4 保留完整伐根計(jì)算所伐樹木的材積

表5 相近林分樣木檢尺記錄表

以上數(shù)據(jù)為相同樹種生長(zhǎng)在相同的自然環(huán)境下，既有立木又有現(xiàn)場(chǎng)保留完整的伐根，應(yīng)用平均實(shí)驗(yàn)形數(shù)法對(duì)相同數(shù)量的樹木進(jìn)行材積計(jì)算；實(shí)驗(yàn)得出立木測(cè)算材積為4.4071 m3，伐根類進(jìn)行相近林分樣木數(shù)據(jù)測(cè)算出所伐樹木材積為4.2285 m3，兩組數(shù)據(jù)材積誤差值為0.04，說明伐根類材積測(cè)算可以采用相同林分立木平均實(shí)驗(yàn)形數(shù)法進(jìn)行材積測(cè)算。

3 實(shí)際情況中不同測(cè)定方法的應(yīng)用

3.1 平均斷面積近似求積式

現(xiàn)場(chǎng)保留有完整的伐倒木，通過大小頭檢尺徑和伐倒木長(zhǎng)來進(jìn)行樹木材積測(cè)算，比較適用于樹木散落堆疊的情況，缺點(diǎn)是工作量大，測(cè)量數(shù)據(jù)多。

3.2 中央斷面積近似求積式

對(duì)現(xiàn)場(chǎng)保留完整的伐倒木分別測(cè)量中央直徑和伐倒木長(zhǎng)，通過公式計(jì)算測(cè)算出所伐樹木材積，通常情況下適用于現(xiàn)場(chǎng)伐倒木無錯(cuò)綜堆放的情況，優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量方便，工作量相對(duì)較小。

3.3 平均實(shí)驗(yàn)形數(shù)法

該計(jì)算方法適用于立木和伐根計(jì)算樹木的材積，樹木的材積受樹高和胸高斷面積數(shù)值的影響，能夠滿足通過伐根檢尺徑測(cè)算伐倒木材積，操作簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)。

4 測(cè)定過程中的注意事項(xiàng)

外業(yè)調(diào)查可以說是一項(xiàng)精度比較高的工作，這要求從業(yè)人員準(zhǔn)確測(cè)量、讀數(shù)以及計(jì)算，實(shí)際工作中做到零誤差是很難的，不同測(cè)算方法的注意事項(xiàng)有以下幾個(gè)方面：

4.1 伐倒木材積測(cè)算

大小頭檢尺徑和中央檢尺徑要注意皮尺受風(fēng)力的影響，記錄時(shí)要注意取整讀數(shù)，測(cè)量中央直徑量周長(zhǎng)時(shí)注意換算中央直徑，有條件的話采用輪尺進(jìn)行測(cè)量，精度更高。同時(shí)要注意伐倒木被截成短原木的要區(qū)別對(duì)待，短原木測(cè)量的因子只有兩個(gè)方面，即小頭直徑和材長(zhǎng)，按照規(guī)定的檢尺長(zhǎng)應(yīng)用對(duì)應(yīng)的原木計(jì)算公式進(jìn)行材積計(jì)算[2]。

4.2 立木及伐倒木材積測(cè)算

要注意立木胸高的科學(xué)測(cè)算，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度決定材積測(cè)算的精度。一般采用布魯萊斯測(cè)高器、多用途綜合測(cè)樹儀；而立木胸高斷面積就比較容易測(cè)量，但是要注意避開節(jié)疤，在胸高處出現(xiàn)節(jié)疤、凹凸或者其他不正常的情況時(shí)，可在胸高斷面上下距離相等而干形較正常處測(cè)直徑，取平均數(shù)作為胸徑值；胸高1.3 m處一般是地面以上1.3 m處進(jìn)行胸徑值測(cè)量，但是在斜坡測(cè)量時(shí)要注意，在樹木上坡位置進(jìn)行測(cè)量。伐根徑測(cè)量時(shí)，為了提高測(cè)量精度，可采用圍尺測(cè)量周長(zhǎng)，通過周長(zhǎng)計(jì)算出伐根徑。

5 存在問題及建議

20世紀(jì)60年代中期，在毛烏素沙地推廣栽植合作楊。該樹種在沙區(qū)是防護(hù)林帶的主要樹種，合作楊主要栽植在榆林地區(qū)，它栽植在沙區(qū)7個(gè)立地類型上，包括固定、半固定、邱間地、黃土梁、蓋沙黃土梁等，以上立地類型條件均較差[3]。為了方便林業(yè)生產(chǎn)需要，目前迫切需要編制楊類二元材積表，林業(yè)主管部門要依據(jù)中華人民共和國(guó)林業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《二元立木材積表編制技術(shù)規(guī)程》（LY/2102—2013），按照不同立地條件生長(zhǎng)的楊類，以林木胸徑、樹高為自變量、立木材積為因變量建立函數(shù)關(guān)系進(jìn)行二元立木材積表的編制[3]。

6 總結(jié)

本文闡述的材積計(jì)算方法需根據(jù)盜伐濫伐樹木現(xiàn)場(chǎng)情況來進(jìn)行判斷。立木平均實(shí)驗(yàn)形數(shù)法適用于保留完整伐根的情況下，通過參考相同立地條件內(nèi)生長(zhǎng)的樣木胸地徑系數(shù)來測(cè)算出所伐樹木的胸徑，用來進(jìn)行材積的計(jì)算。平均斷面積近似求積式適用于現(xiàn)場(chǎng)保留有伐倒木且數(shù)量較少的情況，而數(shù)量比較多的情況下則更適用于中央斷面積近似求積式來計(jì)算樹木材積。通過實(shí)驗(yàn)值顯示材積誤差值為0.04，說明上述方法精度誤差值符合工作要求。