樟子松人工林林分蓄积量计算方法的对比分析

李笑峰

(黑龙江省林业监测规划院，黑龙江 哈尔滨 150001)

在森林资源调查和林业生产实践中，一般采用实测法、数表法、目测法、遥感法等计算林分蓄积。其中森林经营和林业生产计量林分蓄积、采用标准地、标准木法，森林资源调查采用数表法、目测法和遥感法计量林分蓄积。采用目测法和遥感法计量林分蓄积的前提是，被调查林分必须具备精度符合规定的材积表，否则就会出现系统偏差，导致调查精度降低，甚至会出现误差超出允许范围的问题。因此，在进行大规模的森林调查或森林生产经营过程时，对使用的材积表进行精度测算和适用性检验，是保证森林资源调查质量的重要环节。

1 资料来源

数据来源于2016年和2017年的樟子松人工林标准专业标准地资料，标准地分布地点为桦川、桦南、林口、汤原、五大连池等县(市)。将标准地分别采用标准木法和材积表法计算出其单位蓄积(m3·hm-2)。

2 蓄积计算方法

(1)实测蓄积为采用标准木法计算出的林分单位蓄积，简称“A蓄积”。

(2)形高蓄积为按标准地每公顷断面积和林分平均高，查黑龙江省市县林区主要林分类型形高表计算得出的林分单位蓄积，简称“B蓄积”。

(3)材积表蓄积和天然材积表蓄积为按标准地各树种平均胸径，分别查樟子松人工林材积表和樟子松天然林材积表得出平均木蓄积，再乘以该树种每公顷株数，计算得出的林分单位蓄积，分别简称“C蓄积”和“D蓄积”。

标准地林分因子及林分单位蓄积详见表1、表2。

表1 樟子松人工标准地林分因子

表2 标准地各类林分蓄积 m3

3 误差分析

设A蓄积为yi，B、C、D蓄积为xij分析以下误差：

(2)平均相对误差(M%E)：

按上述公式分别计算出B蓄积、C蓄积、D蓄积与A误差，计算结果见表3。

表3 各类林分蓄积与实测林分蓄积的误差

据计算结果，B、C蓄积与A蓄积的平均相对误差(M%E)和系统误差(SE%)远远超过了±5%的要求，B、C蓄积偏低很多。D蓄积与A蓄的平均相对误差(M%E)为-2.21%系统误差(SE%)为0.03%，即D蓄积略高于A蓄积，误差在精度允许范围内。

4 差异性分析

分析A、B、C、D蓄积之间差异是否显著，首先计算出A、B、C、D各组样本的平均值、标准差、标准误、精度以及变动系数。见表4

表4 各方法样本描述统计=.05

表4 各方法样本描述统计=.05

平均值标准差标准误精度变动系数实测蓄积A310.0575.4128.5081.9824.32形高表蓄积B139.1629.5711.1884.2621.25材积表蓄积C132.4129.1911.0383.6722.04天然表蓄积D309.9761.8423.3785.2219.95

由于样本较少，A、B、C、D蓄积精度均在90%以下。

以表2的数据为样本，分别分析形高蓄积、材积表蓄积、天然材积表蓄积与实测蓄积的差异。

假设形高蓄积B、材积表蓄积C、天然表蓄积D与实测蓄积A方差相等，即B、C、D蓄积与实测蓄积A无显著差异。利用SPSS19.0分别完成其方差检验，结果见表5。

表5 各方法计算蓄积量方差检验结果

从表5中可以看出，第一组B与A、第二组C与A的方差检验结果F值分别等于31.156和33.780，明显大于Fa=4.75的值，推翻原假设，即B、C蓄积与A有显著差别；第三组D与A的方差检验结果F值为0.000 004小于Fa=4.75，故不能推翻假设，即D与A无显著差异。即在樟子松人工林林分蓄积时，采用查天然樟子松材积表法和采用标准地标准木法计算出的樟子松人工林的林分蓄积无显著差别。

5 结论

以樟子松人工林标准地的资料，对樟子松人工林林分蓄积计算方法的比较分析，发现采用《黑龙江省立木材积表》中的樟子松人工林材积表和《黑龙江省市县林区形高表》计算的林分蓄积，与标准地实测的林分蓄积平均相对误差和系统误差均超过50%，且经过方差分析其林分蓄积与实测蓄积有显著差异。因此，上述两个材积表不适合用来估测樟子松人工林的林分蓄积。而采用《黑龙江省立木材积表》中的樟子松材积表的林分蓄积，与标准地实测的林分蓄积平均相对误差和系统误差分别为-2.21%和0.03%，且经过方差分析其林分蓄积与实测蓄积无显著差异。因此，该材积表适用于估测樟子松人工林的林分蓄积。