云南云龙天池自然保护区云南松干形研究

袁丽萍 周杰 林玉云

摘要：采用多个干形指标对云南松440株样木进行比较研究，研究结果表明：变动系数最小的正形数是1/4树高，因此其最稳定，f_1/4原始数据和调整后的平均值分别为0.6114和0.61760正形率q_0.5与q_0.7，q_1/4，q_0.3之间存在线性的关系。正形率q_0.5与正形数呈一元线性函数关系。实验形数的初始值和调整值分别为0.4198，0.4497。

关键词：云南松;正形数;正形率;树干干形

中图分类号：S791 文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2018）05-0125-03

1 引言

树干的形状通常称干形，一般有通直、饱满、弯曲、尖削和主干是否分明之分[1]。表示干形的方法主要是各种形数和相对高度直径系列的形率;通过各形数指标寻求计算立木树干材积的几何学方法，求解立木材积与比较圆柱体体积的折合率即树干形状系数，为树种立木材积数表的编制和检验[2]，以及在森林调查中的应用，都有着现实意义。为此，本文以云南云龙天池自然保护区天然用材树种云南松为对象，探讨树干形状的规律。

2 样木材料的收集和整理

云南云龙天池自然保护区位于云南省西北部大理白族自治州云龙县境内，地理坐标处于东经99°11′36″～99°20′34″，北纬25°49′48″～26°14′16″之间，由天池和龙马山2个片区组成[3]。

云南云龙天池自然保护区，是将原始云南松林生态系统和云南松种质基地作为主要保护对象的保护区，区内保存有大面积连片的云南松原始天然林，面积有8710.2hm²，占保护区总面积的60.2%，是十分理想的云南松天然基因库，云南松林作为我国西南地区的一个特有类型，也是云南省分布面积最大的类型之一，这个天然基因库的存在，保存了云南松优良的种质资源，从这个方面上看，云南松林的保护价值显得尤为突出。另外，云南松林是保护区整个森林生态系统的主体。它是演替进程中次生稳定植被，虽然生物多样性不及原生植被丰富，生态效益不如原生植被大。但云南松是重要的用材树种，保护好云南松的种质基地，对该树种适生区域的地方社会经济发展也有着重要的意义。

用云南云龙天池自然保护区的样木材料来进行干形分析，在云南云龙天池自然保护区测定收集的，共计465株。选定样木后分别量取每株样木的胸径、树高、2m区分段中央带皮直径，以及十等分树和1/4高处的带皮直径，内业对树干进行区分求积并桉树高、直径的大小，对样木材料进行分级。各级样木桉树高二倍标准差、单株立木材积把差异较大的样木去除，余下440株，用于干形分析。

本次采用的干形指标，形数方面有胸高形数（f_1.3），实验形数（f_a），D形数（f_D）以及正形数（f_n）;形率方面有胸高形率q₂及正形率q_n。用式子表示为：

其中d_1.3、d_1/2、d_n/10、d_1/4分别为立木胸径、树干中央直径以及1/10几立木树高处的直径（n=1，3，5，7），1/4树高处直径，g_1.3，g_1./2，g_n/10，g_1/4为各直径所对应的断面积，v及h为样木对应的立木材积和树高。在计算样木的各个干形指标后，分别按组距2cm径阶和2m树高归组统计，列表1，2，3，4，（表内各级干形指标值为平均值）。

3 云南松形数的变动规律及相对形数的应用

3.1 正形数f_1/4变异最小，稳定性好

从表1，2可以看出，所列的形数中，f_0.1、f_1/4、f_0.3、f_0.5、f_0.7、f_1.3等形数跟树干相对高度成正比，随其增高而增大，这几个形数分别为：8.0373%、7.2303%、13.2120%、15.3545%、16.9020%、6.3933%，可见f_1/4树高正形数的变动系数最小。以树高1/4以下变化较稳定，而1/4以上高度作为一个区组也相对稳定。440株样本中，形数的均值在0.47～1.06之间。

3.2 正形率q_0.5与正形数呈一元线性函数关系

正形数作为立木材积的换算系数（公式为v=g_n/10·f_n/10·h），寻求此系数的简单表达式亦是干形分析的重要方面.通过一元线性函数的关系可知，较稳定的正形数f_0.1f_1/4和正形率q_0.5以一元线性相关性较好。而f_0.3与q_0.5的线性函数常数值为0.9946，变動系数13.2120%。结果如下：

上述函数关系为十等分树高处的直径或断面积测定立木材积提供了可能和便利。

3.3 正形率q_0.5与q_0.7，q_1/4，q_0.3之间存在线性的关系

通过直线方程、曲线方程、二次幂、三次幂多项式等方程的比较，最后一元直线回归式较理想。回归式及其相关系数为

这与人工柳杉林的有关研究关系式类似[4]，相关系数较接近，为研究云南松的相对直径序列（表3），提供了依据。

3.4 结合立木径阶株数分布对几个重要常用形数值的调整

云南云龙天池自然保护区的大部分云南松是以天然林为主的林区，不同的林区内差异较大。为了减少表1或表2在收集材料时均匀性、代表性不足而带来的平均值误差，总体云南松的株数分配结构是需要考虑的。选择郁闭度大于0.6，控制绕测断面大于6耐的样点，统计其径阶株数和总株数。通过径阶株数和样木计算的径阶平均形数平均值，即f0见（njfj）/艺nj。将f.、f1，fl/4的计算调整结果列于表40 0.4198，0.4722，0.6114分别是f.I f1.3 I fl/4调整前的平均值。表4中，0.4497，0.5154分别是调整后的实验形数、胸高形数平均值。与四川林区云南松的0.451和0.529相比困，数据比较接近，但是还是有点差距，有待今后进一步检验查证[5]。

4 结论与讨论

（1）从选出的440株云南松样木计算的有关形数显示，1/4树高的正形数的变动系数最小，为7.2303%，稳定性较好。

（2）正形率q_0.5与正形数呈一元线性函数关系。正形率q_0.5与q_0.7，q_1/4，q_0.3之间存在线性的关系，且相关性较好。

（3）初始选定的440株云南松样木计算的实验形数平均值为0.4198，通过林区总体系统样点径阶株数，计算的加权调整的平均值为0.4497。调整后的实验形数、胸高形数的平均值与四川林区云南松数据较接近，从这可以看出种间在联系上存在一定的共性。

参考文献：

[1]戴开结，何方，沈有信，等.云南松研究综述[J].中南林学院学报，2006，26（2）：138～142.

[2]王健敏，刘娟，陈晓鸣，等.云南松天然林及人工林群落结构和物种多样性比较[J].林业科学研究，2010，23（4）：515～522.

[3]云南云龙天池国家级自然保护区.云南云龙天池国家级自然保护区总体规划[R].云龙：云南云龙天地国家级自然保护区，2014.

[4]李裕国.相对干形与标准形数[J].林业勘察设计，1993，22（4）：24～28.

[5]江劉其，徐高福，方建平，等.千岛湖区柏木实验室形数的探讨[J].华东森林经理，1993，7（4）：17～19.

[6]钱本龙.四川林区树干形数初步研究[C]//森林经理文集.北京：中国林业出版社，1985：27～31.