冠下高对树干干形影响的研究

王莹盼，刘 倩，金 辉，孟小亚，李亚斌，杨兴妮

(1. 宝鸡市凤翔区林业技术推广站，陕西 宝鸡 721400；2. 宝鸡市凤翔区中心苗圃，陕西 宝鸡 721400；3. 宝鸡市凤翔区国有汤房庙林场，陕西 宝鸡 721400)

1 引言

冠下高又称枝下高，是树干从地面至树冠底部的高度。客观上树木是由树冠、树干和根系所构成的一个有机整体。而作为光合作用重要器官的树冠，在不同的生长阶段、不同的立地条件下不断进行着大小的调整，即自然整枝。实际上在森林经营活动中所采用的修枝措施，其目的就是加速树木的整枝过程，以便培育出通直饱满的树干。可见树冠的大小不但影响着树木的生长，而且对树干的饱满程度也有着至关重要的影响。因此研究探索冠下高对树干干形的影响[1～5]，揭示树木的生长规律，培育通直优质的用材林有着十分重要的现实意义。

2 研究材料与方法

2.1 研究材料

随机选取了90株桦树和68株山杨样木，对每株样木实测其胸径、树高、冠下高和冠基部直径，并以1 m为段长按中央断面积区分求积法测算其材积。

2.2 研究方法

根据冠下高与树高的百分比，按2 cm径阶将桦木和山杨的样木分成<55.0%、55.1%～60.0%、60.1%～65.0%、65.1%～70.0%、﹥70.1%等5个等级，并用

(1)实验形数(f)[6]，即：

f

(1)

式(1)中：v为树干材积；g1.3为胸高断面积；h为树高。

衡量树干的饱满程度。

(2)形状指数(r)[7]，即：

(2)

式(2)中：d1.3为胸高直径；dF为冠基部直径；h1为树梢至胸高处的长度；h2为树梢至冠基部的长度。

衡量胸高至树冠基部这段树干的几何体形状。

(3)相对削度(TR)，即：

(3)

衡量胸高至树冠基部直径递减程度。

虽然从概念和计算形式上实验形数、形状指数和削度不尽相同，但它们都是衡量树干饱满程度的指标，其中实验形数越大，则说明树干越饱满；形状指数较小，说明树干更近似圆柱体或抛物线体；相对削度较小时，说明树干两头的直径相差也较小。

2 结果与分析

根据实测的桦树和山杨的样木材料，按冠下高与树高的百分比分级，并以2 cm为径阶计算不同调查因子的平均值，其结果见表1和表2。

表1 桦树不同百分比调查因子平均值

续表1

表2 山杨不同百分比调查因子平均值

根据表1和表2的数据资料，按照公式(1)、(2)、(3)分别计算桦树和山杨的形状指标，其结果见表3和表4。并据此绘制了不同径阶的各形状指标的变化曲线图(见图1～8)。

表3 桦树调查因子和干形指标

表4 山杨调查因子和干形指标

续表4

图1 桦树实验形数变化

图2 桦树形状指数变化

图3 桦树相对削度变化

图4 桦树平均干形指标变化

图6 山杨形状指数变化

图7 山杨相对削度变化

图8 山杨平均干形指标变化

从图1～4可知，桦树各径阶的实验形数最大值基本上是在56%～68%范围内，各径阶的形状指数最小值基本上是在65%左右，各径阶的相对削度的最小值基本上是57%左右。从图5～8可知，山杨各径阶的实验形数最大值基本上是在58%～70%范围内，各径阶的形状指数最小值基本上是在57%～70%范围内，各径阶的相对削度的最小值基本上是54%～60%范围内[12～15]。

图5 山杨实验形数变化

4 结论与讨论

树木在生长过程中，同自然整枝或人工修枝冠下高总呈现一种适于自身生长的高度。可见冠下高不但影响着树木的生长，而且对树干的饱满程度也有着重要的影响。

(1)实验形数是衡量树干饱满程度的重要指标之一[8]，桦树的实验形数在冠下高与树高比在55%～60%范围内较大。山杨的实验形数在百分比在63%～70%范围内较大。

(2)形状指数是说明树干近似某个几何体的指标[9]，值越小就说明树干越饱满。桦树的形状指数在57%～65%的范围内较小。山杨的形状指数在65%～70%范围内较小。

(3)相对削度表明树干大小头直径相差的程度[10]，其值越小说明树干大小头直径相差的程度就越小。桦树的相对削度在56%～65%的范围内较小，山杨的相对削度在54%～65%的范围内较小。

(4)实验形数、形状指数、相对削度3个干形指标从不同侧面说明了树干的饱满程度[11]，综合这3个指标，桦树的冠下高在63.4%左右较为合理，其实验形数为0.406，相对削度为0.44，形状指数为1.31，说明胸高至树冠基部的树干近似为截顶抛物线体。山杨的冠下高在67.3%左右较为合理，其实验形数为0.437，相对削度为0.45，形状指数为1.22，说明胸高至树冠基部的树干近似为截顶抛物线体。